Manual de Pavimentacao DNIT 2006 - Guia Completo para Estradas

MANUAL DE PAVIMENTAÇÃO 2006 DNIT Publicação IPR 719 MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E PESQUISA COORDENAÇÃOGERAL DE ESTUDOS E PESQUISA INSTITUTO DE PESQUISAS RODOVIÁRIAS MANUAL DE PAVIMENTAÇÃO 3ª EDIÇÃO Rio de Janeiro 2006 EQUIPE TÉCNICA ENGESUR LTDA Engº Albino Pereira Martins Responsável Técnico Engº Francisco José Robalinho de Barros Responsável Técnico Eng José Luiz Mattos de Britto Pereira Coordenador Eng Zomar Antonio Trinta Supervisor Eng João Menescal Fabrício Consultor Tec Felipe de Oliveira Martins Técnico em Informática Tec Alexandre Martins Ramos Técnico em Informática Tec Célia de Lima Moraes Rosa Técnica em Informática COMISSÃO DE SUPERVISÃO IPR Eng Gabriel de Lucena Stuckert DNIT DPP IPR Eng Mirandir Dias da Silva DNIT DPP IPR Eng José Carlos Martins Barbosa DNIT DPP IPR Eng Elias Salomão Nigri DNIT DPP IPR COLABORADORES TÉCNICOS Engº Salomão Pinto DNIT DPP IPR Eng Jorge Bastos Costa SISCON Eng Diêgo Pereira SISCON Eng Fernando Wickert BIDIM Bibl Tânia Bral Mendes DNIT DPP IPR Bibl Heloisa Maria Moreira Monnerat DNIT DPP IPR 2ª EDIÇÃO Rio de Janeiro 1996 CONSULTORES RESPONSÁVEIS Engº Salomão Pinto Engº Ernesto Preussler Engº Clauber Santos Campello Engº Henrique Aléxis Ernesto Sanna Engº Régis Martins Rodrigues Engº João Menescal Fabrício Engº Alayr Malta Falcão Engº Arjuna Sierra COMISSÃO DE REVISÃO TÉCNICA Engº Sílvio Figueiredo Mourão Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Engº Abner Ávila Ramos Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Engº Alberto Costa Mattos Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Engº Jorge Nicolau Pedro Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Engº Celito Manuel Brugnara Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Engº Gervásio Rateke Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Engº Henrique Wainer Associação Brasileira de Normas Técnicas Engº Guioberto Vieira Rezende Associação Brasileira de Normas Técnicas Engº Paulo José Guedes Pereira Associação Brasileira de Normas Técnicas Engº Galileo Antenor de Araújo Associação Brasileira de Normas Técnicas Engº Reynaldo Lobianco Associação Brasileira de Normas Técnicas Engº Belmiro Pereira Tavares Ferreira Associação Brasileira de Normas Técnicas Econ Nilza Mizutani Associação Brasileira de Normas Técnicas Brasil Departamento Nacional de InfraEstrutura de Transportes Diretoria de Planejamento e Pesquisa Coordenação Geral de Estudos e Pesquisa Instituto de Pesquisas Rodoviárias Manual de pavimentação 3ed Rio de Janeiro 2006 274p IPR Publ 719 1 Pavimentação Manuais I Série II Título Impresso no Brasil Printed in Brazil MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E PESQUISA COORDENAÇÃO GERAL DE ESTUDOS E PESQUISA INSTITUTO DE PESQUISAS RODOVIÁRIAS Publicação IPR 719 Versão corrigida 13052022 MANUAL DE PAVIMENTAÇÃO 3ª Edição Rio de Janeiro 2006 MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E PESQUISA COORDENAÇÃO GERAL DE ESTUDOS E PESQUISA INSTITUTO DE PESQUISAS RODOVIÁRIAS Rodovia Presidente Dutra Km 163 Vigário Geral Rio de Janeiro 21240000 RJ TelFax 21 33715888 Email iprdnitgovbr TÍTULO MANUAL DE PAVIMENTAÇÃO Primeira Edição 1960 Segunda Edição 1996 Revisão DNIT Engesur Contrato DNIT Engesur PG 157200100 Aprovado pela Diretoria Colegiada do DNIT em 28032006 Esta versão corrigida da Publicação IPR 719 incorpora a Errata 1 de 13052022 APRESENTAÇÃO O Instituto de Pesquisas Rodoviárias IPR do Departamento Nacional de InfraEstrutura de Transportes DNIT dando prosseguimento ao Programa de Revisão e Atualização de Normas e Manuais Técnicos apresenta à comunidade rodoviária a terceira edição do seu Manual de Pavimentação As obras de pavimentação rodoviária cresceram notadamente a partir dos anos 50 quando em função de iniciativas de técnicos do antigo DNER houve maciça transferência de tecnologia dos Estados Unidos da América Essa transferência por sua vez levou à necessidade de normatizar e uniformizar as especificações de serviços e as técnicas de construção dando origem em 1960 ao Manual de Pavimentação em sua primeira edição Graças a intensivos programas de pavimentação em exercícios subseqüentes o Manual foi amplamente utilizado ajudando mesmo no estabelecimento de um setor de empresas de construção no ramo rodoviário altamente eficientes A segunda edição ocorreu em 1996 ainda sob a coordenação do IPRDNER impulsionada pelo aparecimento de materiais técnicas e equipamentos Passados praticamente dez anos dessa segunda edição a presente atualização da publicação de 1996 ou seja a terceira edição do Manual de Pavimentação se respalda também no atendimento à resolução contida na Portaria no 166 DGDNIT de 03022002 que impõe a adoção do chamado Padrão DNIT configurado pelas Normas DNIT 0012002 PRO Elaboração e apresentação de normas do DNIT e DNIT 0022002 PRO Elaboração e apresentação de manuais do DNIT Nessas condições a presente terceira edição promoveu ajustamentos nos textos nas figuras e nos quadros bem como uma reordenação de diversos trechos que compunham o Manual resultando num aprimoramento geral da forma e numa ênfase e num detalhamento de certas questões sem contudo acarretar modificações conceituais significativas no conteúdo técnico Ciente da importância da presente obra e do interesse geral em mantêla sempre em sintonia com o desenvolvimento das tecnologias de pavimentação o IPRDNIT acolhe quaisquer comentários observações e críticas pertinentes de leitores e especialistas que poderão subsidiar uma futura reedição tão breve quanto ela se revelar necessária Engo Civil CHEQUER JABOUR CHEQUER Coordenador do Instituto de Pesquisas Rodoviárias IPR Endereço para correspondência IInstituto de Pesquisas Rodoviárias AC Divisão de Capacitação Tecnológica Rodovia Presidente Dutra Km 163 Centro Rodoviário Vigário Geral Rio de Janeiro CEP 21240000 RJ TelFax 21 3371 5888 Email iprdnitgovbr LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 Perfil resultante da decomposição das rochas 18 Figura 2 Local de solos transportados 19 Figura 3 As bases sucessivas de construção de rodovias na baixada 21 Figura 4 Depósito de tálus 22 Figura 5 Índices físicos 26 Figura 6 Correlação entre os diversos índices físicos 28 Figura 7 Resistência ao cisalhamento 30 Figura 8 Dimensões das partículas 33 Figura 9 Prensa para índice de Suporte Califórnia 39 Figura 10 Curva pressãopenetração 40 Figura 11 Curvas de massa específica umidade e CBR umidade 40 Figura 12 Gráfico de compactação 42 Figura 13 Curvas de compactação para diferentes energias 43 Figura 14 Evolução de um solo compactado ao sofrer o efeito do tráfego 47 Figura 15 Variação do módulo resiliente com a tensãodesvio 53 Figura 16 Esquema do equipamento para ensaios triaxiais dinâmicos 54 Figura 17 Gráfico de plasticidade 60 Figura 18 Método auxiliar de identificação de plasticidade em laboratório 61 Figura 19 Ábaco para classificação MCT 68 Figura 20 Classificação resiliente de solos granulares 70 Figura 21 Classificação resiliente de solos finos 73 Figura 22 Variação da relação módulo CBR com classificação MCT 77 Figura 23 Gráfico CBR versus porcentagem de argila 78 FIgura 24 Curva de granulometria de agregados 80 Figura 25 Curva de distribuição granulométrica 81 Figura 26 Classificação das bases e subbases flexíveis e semirígidas 96 Figura 27 Classificação dos revestimentos 98 Figura 28 Esquema da seção transversal do pavimento 106 Figura 29 Raio de curva circular 108 Figura 30 Determinação do LC 109 Figura 31 Curva de transição 114 Figura 32 Superelevação 117 Figura 33 Esquema de superelevação 117 Figura 34 Croqui da marcação da nota Trecho em tangente 122 Figura 35 Croqui da marcação da nota Trecho em curva 123 Figura 36 Convenção para representação dos materiais 133 Figura 37 Perfil longitudinal com indicação dos grupos de solos 134 Figura 38 Esquema de sondagem para prospecção de materiais 135 Figura 39 Análise estatística dos resultados de sondagens 139 Figura 40 Planta de situação das ocorrências 140 Figura 41 Perfis de sondagens típicas 141 Figura 42 Fatores de equivalência de operação 144 Figura 43 Determinação de espessuras do pavimento 149 Figura 44 Dimensionamento do pavimento 149 Figura 45 Distribuição de tensões no ensaio com FWD 153 Figura 46 Fases do trincamento 155 Figura 47 Pavimento invertido 157 Figura 48 Seções transversais para determinação da largura das áreas de contribuição 161 Figura 49 Nomograma para solução da equação de Manning 163 Figura 50 Impluvium correspondente à largura do acostamento 164 Figura 51 Correlação entre as diversas rampas e a capacidade máxima de vazão 164 Figura 52 Drenos profundos em corte 167 Figura 53 Alguns tipos de drenos utilizados em projetos de rodovias 167 Figura 54 Curvas granulométricas 169 Figura 55 Trecho em curva Contribuição de toda a plataforma 170 Figura 56 Fluxograma instalação de britagem móvel de pequeno porte CAP 25 m3h 202 Figura 57 Fluxograma instalação de britagem móvel de médio porte CAP 50 m3h 203 Figura 58 Fluxograma instalação de britagem móvel de grande porte CAP 100 m3h 204 Figura 59 Representação do alimentador frio 206 Figura 60 Posições da chapa oscilante 206 Figura 61 Relações abertura e vazão do agregado 207 Figura 62 Secador corte A A 208 Figura 63 Usina com três silos frios e dois silos quentes 214 Figura 64 Agregado do secador para silos quentes 216 Figura 65 Folha de ensaio 217 Figura 66 Determinação dos valores mímimos para aceitação de produtos 237 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Decomposição de rochas 17 Tabela 2 Granulometria 32 Tabela 3 Correlação das aberturas das peneiras em polegadas e milímetros 32 Tabela 4 Classificação dos solos Transportation Research Board 56 Tabela 5 Sistema unificado de classificação de solos 59 Tabela 6 Escala granulométrica utilizada pelos SUCS 62 Tabela 7 Terminologia usada no SUCS 62 Tabela 8 Grupo de solos 63 Tabela 9 Classicação MCT 69 Tabela 10 Classificação dos solos finos Método indireto 72 Tabela 11 Interrelações entre a classificação TRB e a unificada 74 Tabela 12 Interrelações entre a classificação unificada e TRB 74 Tabela 13 Valores prováveis de CBR para os grupos de SUCS 75 Tabela 14 Valores prováveis de CRB para grupos de classificação TRB 75 Tabela 15 Interrelação entre a classificação MCT e a resiliente 75 Tabela 16 Relação módulo CBR 77 Tabela 17 Parâmetros da composição da cal hidráulica 84 Tabela 18 Resistência à compressão 85 Tabela 19 Cálculo dos elementos para relocação de curvas em estradas construídas 110 Tabela 20 Estradas de classe II e III comprimento de transição 111 Tabela 21 Valores para super largura 113 Tabela 22 Determinação da distância em curvas de PI inacessível 115 Tabela 23 Valores de superelevação 116 Tabela 24 Caderneta tipo Exemplo 121 Tabela 25 Boletim de sondagem 127 Tabela 26 Resumo dos resultados dos ensaios 130 Tabela 27 Perfil longitudinal dos solos 132 Tabela 28 Granulometria dos materiais 136 Tabela 29 Granulometria para bases granular 143 Tabela 30 Determinação do fator de operações 145 Tabela 31 Coeficientes de equivalência estrutural 146 Tabela 32 Espessura mínima de revestimento betuminoso 147 Tabela 33 Coeficientes de escoamento usuais em rodovias 162 Tabela 34 Coeficientes de rugosidade Manning 163 Tabela 35 Requisitos básicos das mantas geotêxteis 168 Tabela 36 Compatibilização das fases do empreendimento com as etapas do licenciamento 181 Tabela 37 Matriz de correlação de impactos ambientais de obras rodoviárias 183 Tabela 38 Avaliação de impactos ambientais de estudos e projetos rodoviários 184 Tabela 39 Avaliação de impactos ambientais de obras rodoviárias 185 Tabela 40 Avaliação de impactos ambientais em operações rodoviárias 187 Tabela 41 Definição dos valores das aberturas dos silos 205 Tabela 42 Massas acumuladas em t min 217 Tabela 43 Equipamentos utilizados 225 Tabela 44 Produção dos equipamentos 229 Tabela 45 Determinação da probabilidade de ocorrência de z 235 Tabela 46 Escala salarial de mãodeobra 259 Tabela 47 Pesquisa de mercado materiais 260 Tabela 48 Pesquisa de mercado equipamentos 261 Tabela 49 Custo horário de utilização de equipamentos 263 Tabela 50 Produção de equipamentos 266 Tabela 51 Fluxograma da composição dos custos unitários 268 Tabela 52 Custo horário de equipamento 270 SUMÁRIO APRESENTAÇÃO 3 LISTA DE ILUSTRAÇÕES 7 1 INTRODUÇÃO 11 2 MATERIAIS INCORPORADOS AS OBRAS DE PAVIMENTAÇÃO 15 o Materiais Terrosos 17 o Materiais Pétreos 79 o Materiais Diversos 84 3 MODALIDADES E CONSTITUIÇÃO DE PAVIMENTOS 93 o Generalidades 95 o Classificação dos Pavimentos 95 o Bases e SubBases Flexíveis e SemiRígidos 95 o Bases e SubBases Rígidas 97 o Revestimentos 98 4 PROJETO DE ENGENHARIA RODOVIÁRIA 101 o Considerações Gerais 103 o Projeto Geométrico 105 o Projeto de Pavimentação 124 o Projeto de Drenagem 158 5 INTERFERÊNCIAS COM O MEIO AMBIENTE 173 o Generalidades 175 o Estudos de Impacto Ambiental 176 o Procedimentos Administrativos da AIA 177 o Impactos Ambientais de Obras Rodoviárias 180 6 CANTEIRO DE SERVIÇOS E INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 189 o Canteiro de Serviços 191 o Instalações de Pedreira e Esquemas de Britagem 194 o Exploração de Pedreira 198 o Usinas de Asfalto 205 o Usina de Solos 220 7 EQUIPAMENTOS 223 o Generalidades 225 o Manutenção do Equipamento 226 o Operação do Equipamento 227 o Produção dos Equipamentos 227 o Constituição das Equipes 228 8 CONTROLE DA QUALIDADE 231 o Considerações Gerais 233 o Análise Estatística 233 9 RECEBIMENTO E ACEITAÇÃO DE OBRAS 239 o Introdução 241 o Recebimento da Obra 241 10 MANUTENÇÃO DO PAVIMENTO 243 o Considerações Iniciais 245 o Tarefas Típicas da Manutenção Rodoviária Terminologia e Definições 245 11 ESTIMATIVA DE CUSTOS DAS OBRAS 257 o Estudo Preliminar 259 o Pesquisa de Mercado 259 o Custos Diretos e Custos Indiretos 262 o Produção das Equipes 264 o Custo dos Transportes 265 o Fluxograma Geral 267 o Custos Unitários de Serviços 270 BIBLIOGRAFIA 271 Manual de Pavimentação 11 MTDNITDPPIPR 1 INTRODUÇÃO Manual de Pavimentação 13 MTDNITDPPIPR 1 INTRODUÇÃO A pavimentação rodoviária no Brasil já foi objeto de estudos e práticas de construção desde longa data quando experientes técnicos do então DNER formularam normas e procedimentos que se tornaram com suas sucessivas atualizações o estado da arte na Engenharia Rodoviária A partir dos anos 50 as técnicas de pavimentação tiveram um grande desenvolvimento graças ao intercâmbio entre Brasil e Estados Unidos nessa área A conseqüência foi a necessidade de uniformizar e normalizar as especificações de serviço e as técnicas de construção o que em função do esforço coletivo de técnicos do DNER deu origem à primeira edição do Manual de Pavimentação em 1960 A segunda edição do Manual foi lançada em 1996 incorporando todo o progresso tecnológico acumulado durante o período incluindo modificações nos materiais nos equipamentos e nas técnicas usadas Essa segunda edição foi objeto de revisão e atualização resultando na presente e terceira edição ocorrida já no âmbito do DNIT que também foi motivada pela necessidade de ajustar o Manual ao padrão DNIT e de promover mudanças no formato e na ordenação dos capítulos sem acarretar substanciais modificações conceituais Assim observamse entre o Manual de Pavimentação do DNER 2a edição e o Manual de Pavimentação do DNIT 3a edição as seguintes modificações básicas partindo das mais gerais para as mais específicas a Reordenamento e remanejamento de diversos temas b Reajustes na redação dos textos c Reajustes na montagem de figuras e tabelas incluindo elementos técnicos adicionais como equações e curvas d Redução do número de Capítulos de catorze para onze e Eliminação do Capítulo 2 Normas e Documentos de Consulta e sua conseqüente transferência e inclusão no item Bibliografia f Eliminação do Capítulo 3 Definições Básicas g Incorporação ao item 43 do Capítulo 4 Projeto de Engenharia Rodoviária do tema intitulado de Análise Macanística antes tratado no Apêndice h Introdução dos novos conceitos de Projeto Básico e Projeto Executivo de Engenharia no item 41 do Capítulo 4 Projeto de Engenharia Rodoviária em substituição aos conceitos de anteprojeto e projeto constantes do antigo Capítulo 7 i Exclusão de referência à Reciclagem do Pavimento tema que vai constar com mais propriedade do Manual de Restauração de Pavimentos Asfálticos atualmente em elaboração neste IPR É de ressaltar que o presente Manual é um documento de caráter orientador no âmbito da Engenharia Rodoviária relacionada com a área de pavimentos asfálticos Manual de Pavimentação 15 MTDNITDPPIPR 2 MATERIAIS INCORPORADOS ÀS OBRAS DE PAVIMENTAÇÃO Manual de Pavimentação 17 MTDNITDPPIPR 2 MATERIAIS INCORPORADOS ÀS OBRAS DE PAVIMENTAÇÃO MATERIAIS TERROSOS INTRODUÇÃO Solo do latim solum o material da crosta terrestre não consolidado que ordinariamente se distingue das rochas de cuja decomposição em geral provêm por serem suas partículas desagregáveis pela simples agitação dentro da água Holanda A Buarque de Geologicamente definese solo como o material resultante da decomposição das rochas pela ação de agentes de intemperismo No âmbito da engenharia rodoviária considerase solo todo tipo de material orgânico ou inorgânico inconsolidado ou parcialmente cimentado encontrado na superfície da terra Em outras palavras considerase como solo qualquer material que possa ser escavado com pá picareta escavadeiras etc sem necessidade de explosivos ORIGEM DOS SOLOS Com base na origem dos seus constituintes os solos podem ser divididos em dois grandes grupos solo residual se os produtos da rocha intemperizada permanecem ainda no local em que se deu a transformação solo transportado quando os produtos de alteração foram transportados por um agente qualquer para local diferente ao da transformação SOLOS RESIDUAIS Os solos residuais são bastante comuns no Brasil principalmente na região CentroSul em função do próprio clima Todos os tipos de rocha formam solo residual Sua composição depende do tipo e da composição mineralógica da rocha original que lhe deu origem Por exemplo a decomposição de basaltos forma um solo típico conhecido como terraroxa de cor marrom chocolate e composição argiloarenosa Já a desintegração e a decomposição de arenitos ou quartzitos irão formar solos arenosos constituídos de quartzo Rochas metamórficas do tipo filito constituído de micas irão formar um solo de composição argilosa e bastante plástico A Tabela 1 abaixo apresenta alguns exemplos Tabela 1 Decomposição de rochas Tipo de rocha Composição mineral Tipo de solo Composição basalto plagioclásio piroxênios argiloso pouca areia argila quartzito quartzo arenoso quartzo filitos micas sericita argiloso Argila Manual de Pavimentação 18 MTDNITDPPIPR Tipo de rocha Composição mineral Tipo de solo Composição granito quartzo feldspato mica arenoargiloso micáceo quartzo e argila micáceo calcário calcita argila Não existe um contato ou limite direto e brusco entre o solo e a rocha que o originou A passagem entre eles é gradativa e permite a separação de pelo menos duas faixas distintas aquela logo abaixo do solo propriamente dito que é chamada de solo de alteração de rocha e uma outra acima da rocha chamada de rocha alterada ou rocha decomposta Figura 1 Figura 1 Perfil resultante da decomposição das rochas O solo residual é subdividido em maduro e jovem segundo o grau de decomposição dos minerais O solo residual é um material que não mostra nenhuma relação com a rocha que lhe deu origem Não se consegue observar restos da estrutura da rocha nem de seus minerais O solo de alteração de rocha já mostra alguns elementos da rochamatriz como linhas incipientes de estruturas ou minerais não decompostos A rocha alterada é um material que lembra a rocha no aspecto preservando parte da sua estrutura e de seus minerais porém com um estágio de dureza ou resistência inferior ao da rocha A rochasã é a própria rocha inalterada As espessuras das quatro faixas descritas são variáveis e dependem das condições climáticas e do tipo de rocha A ação intensa do intemperismo químico nas áreas de climas quentes e úmidos provoca a decomposição profunda das rochas com a formação de solos residuais cujas propriedades dependem fundamentalmente da composição e tipo de rocha existente na área Basicamente numa região de granito e gnaisse distinguemse três zonas distintas de material decomposto Próximo à superfície ocorre um horizonte de características silto arenosas e finalmente aparece uma faixa de rocha parcialmente decomposta também A SOLO RESIDUAL B SOLO DE ALTERAÇÃO DE ROCHA C ROCHA ALTERADA D ROCHA SÃ Manual de Pavimentação 19 MTDNITDPPIPR chamada de solo de alteração de rocha na qual se pode distinguir ainda a textura e estrutura da rocha original Esse horizonte corresponde a um estágio intermediário entre solo e rocha Abaixo desta faixa a rocha aparece ligeiramente decomposta ou fraturada com transições para rochasã Não se deve imaginar que ocorra sempre uma decomposição contínua homogênea e total na faixa de solo regolito Isso porque em certas áreas das rochas pode haver minerais mais resistentes à decomposição fazendo com que essas áreas permaneçam como blocos isolados englobados no solo Esses blocos às vezes de grandes dimensões são conhecidos como matacões e são bastante comuns nas áreas de granitos gnaisse e basaltos Exemplos dessas ocorrências aparecem na Serra do Mar SOLOS TRANSPORTADOS Os solos transportados formam geralmente depósitos mais inconsolidados e fofos que os residuais e com profundidade variável Nos solos transportados distinguese uma variedade especial que é o solo orgânico no qual o material transportado está misturado com quantidades variáveis de matéria orgânica decomposta que em quantidades apreciáveis forma as turfeiras Como exemplo temse o trecho da Via Dutra próximo a Jacareí em São Paulo apresentando sempre danos no pavimento De um modo geral o solo residual é mais homogêneo do que o transportado no modo de ocorrer principalmente se a rocha matriz for homogênea Por exemplo uma área de granito dará um solo de composição arenosiltosa enquanto uma área de gnaisses e xistos poderá exibir solos arenosiltosos e argilosiltosos respectivamente O solo transportado de acordo com a capacidade do agente transportador pode exibir grandes variações laterais e verticais na sua composição Por exemplo um riacho que carregue areia fina e argila para uma bacia poderá em períodos de enxurrada transportar também cascalho provocando a presença desses materiais intercalados no depósito A Figura 2 ilustra um local de solos transportados Figura 2 Local de solos transportados Entre os solos transportados é necessário destacarse de acordo com o agente transportador os seguintes tipos ainda coluviais de aluvião eólicos dunas costeiras Não serão considerados os glaciais tão comuns da Europa América do Norte etc e a variação eólica loess uma vez que ambos não ocorrem no Brasil CASCALHO ARGILA AREIA FURO 2 FURO 1 Manual de Pavimentação 20 MTDNITDPPIPR O solo residual é mais comum e de ocorrência generalizada enquanto que o transportado ocorre somente em áreas mais restritas SOLOS DE ALUVIÃO Os materiais sólidos que são transportados e arrastados pelas águas e depositados nos momentos em que a corrente sofre uma diminuição na sua velocidade constituem os solos aluvionares ou aluviões É claro que ocorre ao longo de um curso dágua qualquer uma seleção natural do material segundo a sua granulometria e dessa maneira deve ser encontrado próximo às cabeceiras de um curso dágua material grosseiro na forma de blocos e fragmentos sendo que o material mais fino como as argilas é levado a grandes distâncias mesmo após a diminuição da capacidade de transporte do curso dágua Porém de acordo com a variação do regime do rio há a possibilidade de os depósitos de aluviões aparecerem bastante heterogêneos no que diz respeito à granulometria do material Os depósitos de aluvião podem aparecer de duas formas distintas em terraços ao longo do próprio vale do rio ou na forma de depósitos mais extensos constituindo as planícies de inundação Estas últimas são bastante freqüentes ao longo dos rios São exemplos os rios Tietê Paraná etc São os banhados várzeas e baixadas de inundação Como exemplos de depósitos de aluvião citamse os depósitos de argila cerâmica nos banhados da área de Avanhandava Rio Tietê em São Paulo e os de cascalho usados como agregado natural para concreto encontrados ao longo do Rio Paraná e sendo bastante utilizados como agregado A melhor fonte de indicação de áreas de aluvião de várzeas e planícies de inundação é a fotografia aérea Embora os solos que constituem os aluviões sejam via de regra fonte de materiais de construções são por outro lado péssimos materiais de fundações SOLOS ORGÂNICOS Os locais de ocorrência de solos orgânicos são em áreas topográficas e geograficamente bem caracterizadas em bacias e depressões continentais nas baixadas marginais dos rios e nas baixadas litorâneas Como exemplo dessas ocorrências temse no estado de São Paulo a faixa ao longo dos rios Tietê e Pinheiros dentro da cidade de São Paulo Neste caso a urbanização da cidade mascarou parte da extensa faixa de solo de aluvião orgânico Exemplo de ocorrências de solos de origem orgânica em baixadas litorâneas são encontrados nas cidades de Santos e do Rio de Janeiro e na Baixada do Rio Ribeira em São Paulo Para a abertura da Linha Vermelha no Rio de Janeiro que atravessa região de manguesais com grandes espessuras de argila orgânica foi necessário a construção de uma laje de concreto apoiada em estacas para servir de infraestrutura ao pavimento Uma sondagem na Av Presidente Vargas no Rio de Janeiro mostra a partir da superfície 10 m de areia média a fina compacta arenosa dura e rija Na Figura 3 é apresentado um exemplo de processo construtivo de rodovia sobre solos orgânicos Manual de Pavimentação 21 MTDNITDPPIPR Figura 3 As bases sucessivas da construção de rodovia na baixada SOLOS COLUVIAIS Os depósitos de coluvião também conhecidos por depósitos de tálus são aqueles solos cujo transporte deve exclusivamente à ação da gravidade Figura 4 São de ocorrência localizada situandose via de regra ao pé de elevações e encostas etc Os depósitos de tálus são comuns ao longo de rodovias na Serra do Mar no Vale do Paraíba etc A composição desses depósitos depende do tipo de rocha existente nas partes mais elevadas A existência desses solos normalmente é desvantajosa para projetos de engenharia pois são materiais inconsolidados permeáveis sujeitos a escorregamentos etc Manual de Pavimentação 22 MTDNITDPPIPR Figura 4 Depósitos de tálus SOLOS EÓLICOS São de destaque apenas os depósitos ao longo do litoral onde formam as dunas não sendo comuns no Brasil O problema desses depósitos existe na sua movimentação Como exemplo temos os do estado do Ceará e os de Cabo Frio no Rio de Janeiro DESCRIÇÃO DOS SOLOS A terminologia de Solos e Rochas TB3 de 1969 da ABNT e a TER26894 do DNER estabelecem que os solos serão identificados por sua textura composição granulométrica plasticidade consistência ou compacidade citandose outras propriedades que auxiliam sua identificação como estrutura forma dos grãos cor cheiro friabilidade presença de outros materiais conchas materiais vegetais micas etc Sob o ponto de vista de identificação a textura é uma das mais importantes propriedades dos solosmesmo que não seja suficiente para definir e caracterizar o comportamento geral desses materiais De fato no caso de solos de granulação fina a presença da água entre os grãos em maior ou menor quantidade confere ao solo um comportamento diverso sob ação de cargas enquanto os solos de granulação grossa não são afetados praticamente pela presença de água Para fins de terminologia é ainda uma tradição a divisão dos solos sob o ponto de vista exclusivamente textural em frações diversas cujos limites convencionais superiores e inferiores das dimensões variam conforme o critério e as necessidades das organizações tecnológicas e normativas O DNIT adota a seguinte escala granulométrica considerando as seguintes frações de solo a Pedregulho é a fração do solo que passa na peneira de 3 e é retida na peneira de 200 mm nº 10 b Areia é a fração do solo que passa na peneira de 200 mm nº 10 e é retida na peneira de 0075 mm nº 200 c Areia grossa é a fração compreendida entre as peneiras de 20 mm nº 10 e 042 mm nº 40 GRANITO TÁLUS TÁLUS ARENITO Manual de Pavimentação 23 MTDNITDPPIPR d Areia fina é a fração compreendida entre as peneiras de 042 mm nº 40 e 0075 mm nº 200 e Silte é a fração com tamanho de grãos entre a peneira de 0075 mm nº 200 e 0005 mm f Argila é a fração com tamanho de grãos abaixo de 0005 mm argila coloidal é a fração com tamanho de grãos abaixo de 0001 mm Na natureza os solos se apresentam quase sempre compostos de mais de uma das frações acima definidas Uma dada fração nesses casos pode influir de modo marcante no comportamento geral dos solos principalmente os naturais Há necessidade de levar em conta todas as propriedades além da distribuição granulométrica Sob esse aspecto então empregamse as seguintes denominações a Areias e Pedregulhos solos de comportamento arenoso são solos de granulação grossa com grãos de formas cúbicas ou arredondadas constituídos principalmente de quartzo sílica pura Seu comportamento geral pouco varia com a quantidade de água que envolve os grãos São solos praticamente desprovidos de coesão sua resistência à deformação depende fundamentalmente de entrosamento e atrito entre os grãos e da pressão normal à direção da força de deformação que atua sobre o solo b Siltes são solos intermediários podendo tender para o comportamento arenoso ou para o argiloso dependendo da sua distribuição granulométrica da forma e da composição mineralógica de seus grãos Assim usarseão as designações de silte arenoso ou silte argiloso conforme a tendência preferencial de comportamento c Argilas solos de comportamento argiloso são solos de granulação fina com grãos de formas lamelares alongadas e tubulares de elevada superfície específica1 cuja constituição principal é de minerais argílicos caulinita ilita e montmorilonita isto é silicatos hidratados de alumínio eou ferro e magnésio que formam arcabouços cristalinos constituídos de unidades fundamentais Devido à finura forma e composição mineralógica de seus grãos o comportamento geral das argilas varia sensivelmente com a quantidade de água que envolve tais grãos Assim apresentam esses solos em determinada gama de umidade características marcantes de plasticidade permitindo a mudança de forma moldagem sem variação de volume sob a ação de certo esforço Sua coesão é função do teor de umidade quanto menos úmidas mais secas maior a coesão apresentada podendo variar o valor da coesão do estado úmido ao seco numa dada argila entre limites bem afastados NOTA Superfície específica é a superfície por unidade de volume ou de massa da partícula Nessa base de considerações poderseá ter um mesmo solo designado de duas maneiras diversas conforme o critério adotado a silte argiloarenoso ponto de vista exclusivamente textural indicando predominância em peso da fração silte seguida da fração argila e em menor proporção a fração areia Manual de Pavimentação 24 MTDNITDPPIPR b argila siltoarenosa ponto de vista de comportamento geral a fração argila impõe suas propriedades ao conjunto mesmo quando não predominante em peso São usados também na descrição de solos alguns termos como os seguintes a Turfa solo sem plasticidade com grande percentagem de partículas fibrosas de material ao lado de matéria orgânica coloidal marromescuro a preto muito compressível e combustível quando seco b Cascalho solo com grande percentagem de pedregulho podendo ter diferentes origens fluvial glacial e residual o cascalho de origem fluvial é chamado comumente de seixo rolado c Solo laterítico é um solo que ocorre comumente sob a forma de crostas contínuas como concreções pisolíticas isoladas ou ainda na forma de solos de textura fina mas pouco ou nada ativos Suas cores variam do amarelo ao vermelho mais ou menos escuro e mesmo ao negro Diversas designações locais existem para os solos ou cascalhos lateríticos tais como piçarra recife tapiocanga e mocororó d Saibro solo residual arenoargiloso podendo conter pedregulhos proveniente de alteração de rochas graníticas ou gnáissicas e Topsoil solo arenosiltoso com pouca ou nenhuma argila encontrado nas camadas superficiais de terrenos de pequena declividade ou nas partes baixas de bacias hidrográficas f Massapê solo argiloso de plasticidade expansibilidade e contratilidade elevadas encontrado principalmente na bacia do Recôncavo Baiano Suas características decorrem da presença da montmorilonita No Paraná materiais semelhantes são designados sabãodecaboclo IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS Para facilidade de identificação dos solos sob o ponto de vista do seu comportamento existe uma série de testes simples visuais e manuais prescindindo de qualquer instrumento de laboratório que permitem distinguir entre um tipo e outro de solo A seguir são enumerados e sucintamente explicados tais testes a Teste Visual que consiste na observação visual do tamanho forma cor e constituição mineralógica dos grãos do solo teste que permite distinguir entre solos grossos e solos finos b Teste do Tato que consiste em apertar e friccionar entre os dedos a amostra de solo os solos ásperos são de comportamento arenoso e os solos macios são de comportamento argiloso c Teste do Corte que consiste em cortar a amostra com uma lâmina fina e observar a superfície do corte sendo polida ou lisa tratarseá de solo de comportamento argiloso sendo fosca ou rugosa tratarseá de solo de comportamento arenoso Manual de Pavimentação 25 MTDNITDPPIPR d Teste da Dilatância também chamado da mobilidade da água ou ainda da sacudidela que consiste em colocar na palma da mão uma pasta de solo em umidade escolhida e sacudíla batendo leve e rapidamente uma das mãos contra a outra A dilatância se manifesta pelo aparecimento de água à superfície da pasta e posterior desaparecimento ao se amassar a amostra entre os dedos os solos de comportamento arenoso reagem sensível e prontamente ao teste enquanto que os de comportamento argiloso não reagem e Teste de Resistência Seca que consiste em tentar desagregar pressionando com os dedos uma amostra seca do solo se a resistência for pequena tratarseá de solo de comportamento arenoso se for elevada de solo de comportamento argiloso PROPRIEDADES GERAIS DOS SOLOS FORMA DAS PARTÍCULAS A parte sólida de um solo é constituída por partículas e grãos que têm as seguintes formas a esferoidais b lamelares ou placóides c fibrosas As partículas esferoidais possuem dimensões aproximadas em todas as direções e poderão de acordo com a intensidade de transporte sofrido serem angulosas ou esféricas Exemplo solos arenosos ou pedregulhos Nos solos de constituição granulométrica mais fina onde as partículas são microscópicas apresentamse lamelares e placóides ou seja há predomínio de duas das dimensões sobre a terceira As partículas com forma fibrosa ocorrem nos solos de origem orgânica turfosos onde uma das dimensões predomina sobre as outras duas A forma das partículas influi em certas características dos solos Assim por exemplo as partículas placóides e fibrosas podem se dispor em estrutura dispersa e oca ocasionando porosidade elevada ÍNDICES FÍSICOS Os índices físicos são relações entre volume e peso das fases sólida líquida e gasosa do solo São utilizados na definição de propriedades físicas dos solos Os índices físicos são representados na Figura 5 a seguir Manual de Pavimentação 26 MTDNITDPPIPR Figura 5 Índices físicos Onde Var volume de ar gases ou vapor Va volume de água Vg volume de grãos sólidos Vt Vv Vg volume total Vv Vt Vg volume de vazios km Pa peso de água Pg peso dos grãos sólidos Par peso de ar desprezível Pt Pa Pg peso total a Índice de vazios e V V v g b Porosidade n V V v t c Teor de umidade higroscópica natural ou de saturação conforme as condições do solo h P P a g x 100 Manual de Pavimentação 27 MTDNITDPPIPR NOTA Pa Ph Pg em que Ph é o peso do material úmido e Pg é o do material seco em estufa a 105º 110 ºC até constância de peso d Grau de saturação 100 V V S v a e Grau de aeração A V V ar t x 100 f Percentagem de ar airvoids 100 x t ar V a V g Massa específica real dos grãos de solo P V g g g NOTA Determinase g pelo método do picnômetro ver Método DNERME 09394 O valor de g é utilizado nos cálculos da análise granulométrica por sedimentação na determinação de relações volumétricas das fases do solo e como indicação da natureza mineralógica do solo ou de suas frações Encontramse em geral valores compreendidos entre 260 gcm3 e 280 gcm3 A areia quartzosa apresenta g de 267 gcm3 e os cascalhos ferruginosos valores superiores a 30 gcm3 h Massa específica aparente úmida h t t P V i Massa específica aparente seca t g s V P h h h h s 100 100 100 1 j Massa específica aparente do solo saturado Vv Va nγa 1 n γ g t V Vv x γa V t Vv x γg t V Pa Pg t V Pt γsat k Massa específica aparente do solo submerso subm sat a l n g a ação do empuxo hidrostático NOTA Os índices de a a f são adimensionais e os de g a k são dimensionais As densidades se obtêm dividindo as diversas massas específicas pela da água a gcm3 à temperatura do ensaio nos ensaios correntes poderseá considerar a l gcm3 Manual de Pavimentação 28 MTDNITDPPIPR Na Figura 6 temse de forma esquemática as correlações dos diversos índices físicos e as fórmulas que permitem calculálas diretamente a partir de valores de pesos e volumes determinados em laboratório Figura 6 Correlações entre os diversos índices físicos PROPRIEDADES FÍSICAS E MECÂNICAS Dentre as propriedades físicas e mecânicas de maior interesse no campo rodoviário destacamse as seguintes permeabilidade capilaridade compressibilidade elasticidade contratilidade e expansibilidade e resistência ao cisalhamento a Permeabilidade É a propriedade que os solos apresentam de permitir a passagem da água sob a ação da gravidade ou de outra força A permeabilidade dos solos é medida pelo valor do coeficiente de permeabilidade k que é definido como a velocidade de escoamento de água através da massa do solo sob a ação de um gradiente hidráulico unitário Esse coeficiente pode ser determinado no campo ou no laboratório A permeabilidade de um solo é função principalmente do seu índice de vazios do tamanho médio dos seus grãos e da sua estrutura Os pedregulhos e as areias são razoavelmente permeáveis as argilas ao contrário são pouco permeáveis Ainda sob o ponto de vista de granulometria os solos granulares de graduação aberta são mais permeáveis do que os de graduação densa Vt Pt Pg δg γg Pt Vt h Pt Pg Pg γg δgγe γs Ih γh e γs γg l S e hσ A S l n le e γset glnn γsubn γ γ ln g e S 100 Determinações fundamentais no laboratório Recipiente de volume conhecido Balança Picnômetro Balança Manual de Pavimentação 29 MTDNITDPPIPR b Capilaridade É a propriedade que os solos apresentam de poder absorver água por ação da tensão superficial inclusive opondose à força da gravidade A altura que a água pode atingir num solo pela ação capilar é função inversa do tamanho individual dos vazios e portanto do tamanho das partículas do solo Além disso num dado solo no processo de ascensão capilar à medida que a água sobe a velocidade diminui A altura de ascensão capilar nos pedregulhos e nas areais grossas é desprezível nas areias finas é de poucos centímetros e nas argilas pode atingir a vários metros c Compressibilidade É a propriedade que os solos apresentam de se deformar com diminuição de volume sob a ação de uma força de compressão A compressibilidade manifestase quer na compactação dos solos não saturados quer no adensamento ou consolidação dos solos saturados No caso da compactação a redução de vazios dáse à custa da expulsão de ar enquanto no adensamento fazse pela expulsão da água A velocidade de adensamento de um solo saturado é função de sua permeabilidade Nos solos arenosos o adensamento é rápido nos argilosos é lento podendo prolongar se por muitos anos quando se tratar de argilas moles ou muito moles O estudo do adensamento lento apresenta interesse especial no caso de aterros executados sobre camadas espessas de argila compressível Na escolha do tipo de pavimento deverseá nesse caso considerar a ocorrência de recalques diferenciais d Elasticidade É a propriedade que os solos apresentam de recuperar a forma primitiva cessado o esforço deformante não sendo os solos perfeitamente elásticos tal recuperação é parcial Para cargas transientes ou de curta duração como as do tráfego verificase a recuperação quase completa das deformações do subleito e do pavimento desde que aquele tenha sido compactado convenientemente e este dimensionado de modo a evitar deformações plásticas de monta A repetição de deformações elásticas excessivas nos pavimentos resulta em fissuramento dos revestimentos betuminosos ruptura por fadiga As deformações elásticas dos subleitos têm sido chamadas de resilientes visto dependerem de fatores que não se costumam associar ao comportamento de outros materiais de construção aço concreto etc No caso dos solos aqueles fatores incluem a estrutura e as proporções das três fases sólida líquida e gasosa logo após a compactação do subleito e durante a vida útil do pavimento Assume especial importância atualmente a consideração da elasticidade dos subleitos no desenvolvimento dos métodos de dimensionamento de pavimentos baseados na aplicação da teoria da elasticidade Manual de Pavimentação 30 MTDNITDPPIPR e Contratilidade e Expansibilidade São propriedades características da fração argila e por isso mais sensíveis nos solos argilosos Contratilidade é a propriedade dos solos terem seu volume reduzido por diminuição de umidade Expansibilidade é a propriedade de terem seu volume ampliado por aumento de umidade f Resistência ao Cisalhamento A ruptura das massas de solo dáse por cisalhamento isto é por deformação distorcional Figura 7 Resistência ao cisalhamento A resistência ao cisalhamento é regida pela Lei de Coulomb Figura 7 cuja expressão é e tg c ou t utgc em que resistência ao cisalhamento ou corte ângulo de atrito interno e pressão efetiva normal ao plano de cisalhamento t pressão total normal ao plano de cisalhamento u pressão neutra não contribui para a resistência ao cisalhamento ou pressão nos poros ar e água c coesão resistência ao cisalhamento quando a pressão efetiva e é nula ou 0 Entre os fatores extrínsecos que influem no valor de estão a velocidade de aplicação dos esforços e a maior ou menor facilidade de escoamento do fluido contido nos poros Tal influência condiciona os tipos clássicos de ensaios de cisalhamento rápido rápido C τ σ φ Manual de Pavimentação 31 MTDNITDPPIPR adensado e lento executados em laboratórios de solos nos aparelhos de compressão simples eou triaxial e de cisalhamento direto Os fatores intrínsecos dividemse em físicos e físicoquímicos Os fatores físicos dependem da pressão efetiva normal ao plano de ruptura e são significativos para as partículas arenosas Compreendem o atrito ou fricção entre as partículas e o entrosamento das partículas Os fatores físicoquímicos da resistência ao cisalhamento são os que se manifestam na coesão têm importância no caso da argila pois é nas frações coloidais que as forças intergranulares são significativas em relação às massas das partículas Estas forças resultam das atrações intermoleculares forças de Van Der Waals nos pontos de mais próximo contato e das repulsões eletrostáticas dos íons dispersos na dupla camada que envolve as partículas coloidais A água absorvida apesar de sua viscosidade elevada não aumenta a coesão pelo contrário tende a reduzila A cimentação das partículas pelos óxidos de ferro e alumínio e pelos carbonatos que se precipitam em torno dos pontos de contato contribui para a coesão Existem por exemplo depósitos de laterita formados pela precipitação dos óxidos de ferro e alumínio transportados pelas águas do solo em terrenos aluvionares que deste modo adquirem coesão Nos solos residuais a coesão pode resultar da cimentação dos grãos por produtos remanescentes da rocha de origem ou precipitados no perfil do solo Aspecto importante a levar em conta em projetos de pavimentos é o comportamento dos solos compactados Tenhase em vista que os solos usados nos subleitos ou em camadas dos pavimentos são geralmente retirados de jazidas transportados misturados ou não com outros solos ou pedras umedecidos ou secados e compactados com rolos pédecarneiro pneumáticos e vibratórios A resistência ao cisalhamento desses solos depende então fundamentalmente da estrutura assumida por eles em função do tipo de compactação empregado A deformação plástica de um subleito sob a ação da carga no pavimento é evitada ou reduzida dandose ao pavimento uma espessura suficiente de modo a limitar as tensões de cisalhamento no subleito a valores compatíveis com a resistência ao cisalhamento do solo Esta entretanto é raramente determinada mediante os ensaios clássicos da Mecânica dos Solos Razões de ordem prática levam a adotar ensaios como o de penetração de um pistão CBR ou do estabilômetro de HVEEM em que se determinam índices ou resistências que se correlacionam à experiência de comportamento de pavimentos sob condições de tráfego diversas CARACTERÍSTICAS DOS SOLOS GRANULOMETRIA DNER ME 05194 E DNER ME 08094 A análise granulométrica consiste na determinação das porcentagens em peso das diferentes frações constituintes da fase sólida do solo Para as partículas de solo maiores do que 0075 mm peneira nº 200 da ASTM o ensaio é feito passando uma amostra do solo por uma série de peneiras de malhas quadradas de dimensões padronizadas Pesam Manual de Pavimentação 32 MTDNITDPPIPR se as quantidades retiradas em cada peneira e calculamse as porcentagens que passam em cada peneira A Tabela 2 abaixoindica as aberturas das malhas das peneiras normais da ASTM mais usadas nos laboratórios rodoviários e a Tabela 3 a correlação das aberturas das peneiras em polegadas e milímetros Tabela 2 Granulometria Nº Abertura mm 200 0075 100 015 40 042 10 209 4 48 Tabela 3 Correlação das aberturas das peneiras em polegadas e milímetros Abertura Abertura pol mm 38 95 34 191 1 254 1 12 381 2 508 Para as partículas de solo menores do que 0075 mm utilizase o método de sedimentação contínua em meio líquido Este método é baseado na lei de Stokes a qual estabelece uma relação entre o diâmetro das partículas e a sua velocidade de sedimentação em um meio líquido de viscosidade e peso específico conhecidos d n 1800 g a x a t onde d diâmetro equivalente da partícula isto é o diâmetro de uma esfera de mesmo peso específico e que sedimenta com a mesma velocidade peso específico das partículas de solo n coeficiente de viscosidade do meio dispersor a altura de queda das partículas correspondentes à leitura do densímetro t tempo de sedimentação A porcentagem de material ainda não sedimentado é dada pela fórmula Manual de Pavimentação 33 MTDNITDPPIPR Q L P g g c s 1 x onde Q porcentagem de solo em suspensão no instante da leitura do densímetro porcentagem de material que passa na peneira de 20 mm peneira nº 10 Lc Leitura corrigida do densímetro Lc L L em que L é a decimal da leitura na parte superior do menisco multiplicada por 103 e L a correção Ps peso do solo seco usado na suspensão Para maiores detalhes do método de sedimentação ver o método DNERME 05194 Com os resultados obtidos no ensaio de granulometria traçase a curva granulométrica em um diagrama semilogarítmico que tem como abscissa os logaritmos das dimensões das partículas e como ordenadas as porcentagens em peso de material que tem dimensão média menor que a dimensão considerada porcentagem de material que passa Segundo a forma da curva podemos distinguir os seguintes tipos de granulometria uniforme curvaA bem graduada curvaB mal graduada curvaC conforme indicado na Figura 8 abaixo Figura 8 Dimensões das partículas Na prática utilizamse faixas granulométricas entre as quais deverá se situar a curva granulométrica do material a utilizar Temse assim as faixas granulométricas para materiais a serem usados como solo estabilizado ou as faixas granulométricas para materiais filtrantes dos drenos Quando o solo estudado não se enquadrar dentro da faixa granulométrica especificada devese misturálo com outro solo de maneira a obter uma mistura com granulometria dentro das especificações C B A Dimensões das Partículas 100 que passa Manual de Pavimentação 34 MTDNITDPPIPR A análise granulométrica não basta por si só para caracterizar um solo sob todos os aspectos que interessam à técnica rodoviária devendo ser completada na maioria das vezes por outros ensaios a Ensaios de Granulometria por Peneiramento Tomase uma amostra representativa do solo a ser ensaiado e pesase Temse então o peso de amostra úmida que deve ser aproximadamente 1500 g Passase toda a amostra na peneira nº 10 A fração retida será lavada na peneira nº 10 para eliminar todo o material fino aderente às partículas de solo Transferese o solo lavado para uma cápsula e secase a temperatura de 105 ºC a 110 ºC Fazse então o peneiramento do solo até a peneira nº 10 Da fração que passa na peneira nº 10 tomase cerca de 100 g para o peneiramento fino da peneira nº 10 à de nº 200 e cerca de 50 g para determinação da umidade higroscópica Lavase a amostra destinada ao peneiramento fino na peneira nº 200 secase a parte retida em estufa a 105 ºC a 110 ºC procedendo se então ao peneiramento entre as peneiras nº 10 e nº 200 b Ensaios de Granulometria por Sedimentação O Ensaio é realizado com a fração da amostra representativa do solo que passa na peneira nº 10 Tomase cerca de 120 g no caso de solos arenosos ou cerca de 70 g no de solos siltosos ou argilosos daquela fração e colocase em um recipiente com água destilada devendo o solo permanecer em imersão durante 18 horas Passando este tempo adicionamse 20 cm de deflocutante Levase ao dispersor Transferese o solo dispersado para um proveta de capacidade de 1000 ml Completase o volume adicionando água destilada até o traço indicando 1000 ml Agitase depositase a proveta e fazse as leituras densimétricas de acordo com os tempos especificados para o ensaio de sedimentação que são 30 segundos 1 minuto 2 minutos 4 minutos 8 minutos 15 minutos 30 minutos 60 minutos 240 minutos e 1500 minutos Terminando o ensaio de sedimentação lavase o solo na peneira nº 200 secase em estufa à temperatura de 105 ºC a 110 ºC procedendose ao peneiramento compreendido entre as peneiras nº 10 e nº 200 Para o cálculo da granulometria por sedimentação é necessário conhecer o peso específico dos grãos do solo O ensaio para determinação do peso específico dos grãos do solo é realizado com um picnômetro de 500 ml e usando a fração da amostra representativa do solo que passa na peneira nº 10 e colocase em uma cápsula com água destilada em quantidade suficiente para se obter pasta fluida Colocase a pasta no dispersor e ligase este durante 15 minutos Transferese a amostra para o picnômetro e juntase água destilada até aproximadamente metade de seu volume Fazse vácuo no picnômetro durante 15 minutos no mínimo para extrair o ar contido na amostra e em seguida adicionase água destilada até a marca de calibração Enxugase o picnômetro e pesase anotandose a seguir a temperatura da água Tirase na curva de calibração o peso do picnômetro cheio de água para a temperatura do ensaio O peso específico dos grãos do solo é dado pela fórmula g s s a as P P P P at Manual de Pavimentação 35 MTDNITDPPIPR sendo g peso específico real dos grãos do solo em gcm3 Ps peso em gramas do solo seco em estufa a 105 ºC 110 ºC Pa peso em gramas do picnômetro cheio de água à temperatura t Pas peso em gramas do picnômetro mais solo mais água at peso específico da água gcm3 à temperatura do ensaio Nos ensaios correntes poderseá considerar at gcm3 Com os valores obtidos no ensaio de sedimentação e conhecido o peso específico dos grãos do solo calculamse os diâmetros d das partículas pela lei de Stokes para cada leitura do densímetro A porcentagem de solo em suspensão Q no instante da leitura densimétrica é calculada pela expressão vista anteriormente Com os valores de d e Q podemos traçar a curva granulométrica LIMITES DE CONSISTÊNCIA Esses limites permitem avaliar a plasticidade dos solos Esta propriedade dos solos argilosos consiste na maior ou menor capacidade de serem eles moldados sem variação de volume sob certas condições de umidade Entre os ensaios de rotina objetivando a caracterização de um solo segundo sua plasticidade estão a determinação do limite de liquidez e a do limite de plasticidade Quando a umidade de um solo é muito grande ele se apresenta como um fluido denso e se diz no estado líquidoA seguir à medida que se evapora a água ele se endurece passando do estado líquido para o estado plástico A umidade correspondente ao limite entre os estados líquido e plástico é denominada limite de liquidez Ao continuar a perda de umidade o estado plástico desaparece passando o solo para o estado semisólido Neste ponto a amostra de solo se desagrega ao ser trabalhado A umidade correspondente ao limite entre os estados plásticos e semisólido é denominada limite de plasticidade Continuando a secagem ocorre a passagem para o estado sólido O limite entre esses dois últimos estados é denominado limite de contração LL LP LC umidade estado estado estado estado decrescendo líquido plástico semisólido sólido A diferença numérica entre o limite de liquidez LL e o limite de plasticidade LP fornece o índice de plasticidade IP IP LL LP Este índice define a zona em que o terreno se acha no estado plástico e por ser máximo para as argilas e mínimo para as areias fornece um valioso critério para se avaliar o caráter argiloso de um solo Quanto maior o IP tanto mais plástico será o solo O índice de plasticidade é função da quantidade de argila presente no solo enquanto o limite de liquidez Manual de Pavimentação 36 MTDNITDPPIPR e o limite de plasticidade são funções da quantidade e do tipo de argila Quando um material não tem plasticidade areia por exemplo escrevese IP NP não plástico O limite de liquidez indica a quantidade de água que pode ser absorvida pela fração do solo que passa pela peneira nº 40 Observase que quanto maior o LL tanto mais compressível o solo a Ensaio do Limite de Liquidez DNERME 12294 O ensaio do limite de liquidez é realizado em um aparelho denominado aparelho de Casagrande que consiste essencialmente de uma concha metálica que acionada por uma manivela golpeia a base do citado aparelho O ensaio é feito com a fração da amostra representativa do solo que passa na peneira de 042 mm de abertura de malha peneira nº 40 A quantidade de material necessária para o ensaio é de cerca de 70 g Colocamse os 70 g de material em uma cápsula e homogeneizase com adição de água aos poucos até resultar massa plástica Transferese parte da massa plástica assim obtida para a concha do aparelho moldandoa de modo que na parte central da concha apresente uma espessura aproximada de 1 cm Com um dos cinzéis o julgado mais aconselhável para o caso solo arenoso siltoso ou argiloso dividese a massa do solo contida na concha em duas partes abrindose uma canelura em seu centro normalmente à articulação da concha Colocase a concha no aparelho procedendose por meio de acionamento da manivela o golpeamento da concha contra a base do aparelho Golpeiase à razão de duas voltas por segundo até que as bordas inferiores da canelura se unam em 1 cm de comprimento sendo registrado o número de golpes e retirada uma pequena quantidade de solo no ponto onde a canelura fechou para determinação do teor de umidade O limite de liquidez será determinado em um gráfico de coordenadas retangulares no qual no eixo das abcissas e em escala aritmética são apresentadas as porcentagens de umidade e no eixo das ordenadas em escala logarítmicas são representados os números de golpes Os pontos obtidos no gráfico originam uma reta O ponto de ordenadas 25 golpes determina no eixo das abcissas uma umidade que é o limite de liquidez do solo ensaiado b Ensaio do Limite de Plasticidade DNERME 08294 O ensaio do limite de plasticidade é realizado com uma fração da amostra representativa do solo que passa na peneira de 042mm de abertura de malha peneira nº 40 A quantidade de material necessária para o ensaio é de cerca de 50g A amostra é colocada em uma cápsula e homogeneizada com adição de água aos poucos até resultar massa plástica Com uma quantidade de massa plástica obtida formase uma pequena bola que será rolada sobre uma placa de vidro esmerilhada com pressão suficiente da mão de modo a resultar a forma de cilindro Quando este atingir a 3mm verificado com o cilindro de comparação sem se fragmentar amassase o material e procedese como anteriormente Repetese a operação até que por perda de umidade o cilindro se fragmenta quando atingir 3 mm de diâmetro Transferese alguns pedaços do cilindro fragmentado para um recipiente e determinase a umidade em estufa à Manual de Pavimentação 37 MTDNITDPPIPR temperatura de 105 ºC 110ºC Repetese o procedimento acima referido até serem obtidos 3 valores que não difiram da respectiva média de mais de 5 ÍNDICE DE GRUPO Chamase Índice de Grupo a um valor numérico variando de 0 a 20 que retrata o duplo aspecto de plasticidade e graduação das partículas do solo O IG é calculado pela fórmula IG 02 a 0005 ac 001 bd em que a de material que passa na peneira nº 200 menos 35 Se a obtida nesta diferença for maior que 75 adotase 75 se for menor que 35 adotase 35 a varia de 0 a 40 b de material que passa na peneira nº 200 menos 15 Se a obtida nesta diferença for maior que 55 adotase 55 se for menor que 15 adotase 15 b varia de 0 a 40 c Valor do Limite de Liquidez menos 40 Se o Limite de Liquidez for maior que 60 adota se 60 se for menor que 40 adotase 40 c varia de 0 a 20 d Valor de Índice de Plasticidade menos 10 Se o índice de Plasticidade for maior que 30 adotase 30 se for menor que 10 adotase 10 d varia de 0 a 20 EQUIVALENTE DE AREIA EA DNER ME 05494 Equivalente de Areia é a relação entre a altura de areia depositada após 20 minutos de sedimentação e a altura total de areia depositada mais a de finos silte e argila em suspensão após aquele mesmo tempo de sedimentação numa solução aquosa de cloreto de cálcio O Equivalente de Areia é utilizado no controle de finos de materiais granulares usados em pavimentação ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA CALIFORNIA BEARING RATIO DNER ME 04994 O ensaio de CBR consiste na determinação da relação entre a pressão necessária para produzir uma penetração de um pistão num corpodeprova de solo e a pressão necessária para produzir a mesma penetração numa brita padronizada O valor dessa relação expressa em percentagem permite determinar por meio de equações empíricas a espessura de pavimento flexível necessária em função do tráfego Em linhas gerais a seqüência do ensaio é a seguinte a Compactase no molde o material em cinco camadas iguais de modo a se obter uma altura total de solo com cerca de 125 cm após a compactação Cada camada recebe 12 golpes do soquete caso de materiais para subleito 26 ou 55 caso de materiais para subbase e base caindo de 457 cm distribuídos uniformemente sobre a superfície da camada O peso do soquete é de 45 kg Manual de Pavimentação 38 MTDNITDPPIPR b Após a compactação rasase o material na altura exata do molde e retirase do material excedente da moldagem uma amostra representativa com cerca de 100g para determinar a umidade c Compactamse outros corposdeprova com teores crescentes de umidade tantas vezes quantas necessárias para caracterizar a curva de compactação d Colocamse os corposdeprova imersos em água durante quatro dias e A penetração dos corposdeprova é feita numa prensa Figura 9 a uma velocidade constante de 005 polmin f Traçase a curva pressãopenetração conforme é mostrado na Figura 10 Caso exista um ponto de inflexão traçase uma tangente à curva nesse ponto até que ela intercepte o eixo das abcissas a curva corrigida será então essa tangente mais a porção convexa da curva original considerada a origem mudada para o ponto em que a tangente corta o eixo das abcissas Seja c a distância desse ponto à origem dos eixos Somase às abcissas dos pontos correspondentes as penetrações de 01 e 02 polegadas a distâncias c Com isso obtêmse na curva traçada os valores correspondentes das novas ordenadas que representam os valores das pressões corrigidas para as penetrações referidas g O índice de suporte Califórnia CBR em percentagem para cada corpodeprova é obtido pela fórmula CBR pressão calculada ou pressão corrigida pressão padrão Adotase para o índice CBR o maior dos valores obtidos nas penetrações de 01 e 02 polegadas h Para o cálculo do Índice de Suporte Califórnia CBR final registramse de preferência na mesma folha em que se representa a curva de compactação usando a mesma escala das umidades de moldagem sobre o eixo das ordenadas os valores dos índices do Suporte Califórnia CBR obtidos correspondentes aos valores das umidades que serviram para a construção da curva de compactação O valor da ordenada desta curva correspondente à umidade ótima já verificada mostra o índice de Suporte Califórnia Figura 11 Manual de Pavimentação 39 MTDNITDPPIPR Figura 9 Prensa para índice de Suporte Califórnia Anel Dinamométrico Calibrado Macaco Manual de Pavimentação 40 MTDNITDPPIPR Figura 10 Curva pressão penetração Figura 11 Curvas de massa específica umidade e CBRumidade P1 P1 P2 P2 c c 01 02 03 04 05 P penetraçãopol P P pressões corrigidas para 01 e 02 1 2 P P pressões corrigidas para 01 e 02 1 2 PRESSÃO kgcm² UMIDADE ÓTIMA MASSA ESPECÍFICA APARENTE SECA MÁXIMA CBR MASSA ESPECÍFICA APARENTE SECA ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA Manual de Pavimentação 41 MTDNITDPPIPR COMPACTAÇÃO DOS SOLOS Compactação é a operação da qual resulta o aumento da massa específica aparente de um solo e de outros materiais como misturas betuminosas etc pela aplicação de pressão impacto ou vibração o que faz com que as partículas constitutivas do material entrem em contato mais íntimo pela expulsão de ar com a redução da percentagem de vazios de ar conseguese também reduzir a tendência de variação dos teores de umidade dos materiais integrantes do pavimento durante a vida de serviço Embora de longa data seja prática corrente a compactação de solos só na década de 30 foram estabelecidos por R R Proctor e O J Porter os princípios que regem a compactação dos solos Tomando uma massa de solo úmido Ph com um dado volume inicial num cilindro e aplicandolhe um certo número n de golpes através da queda de altura H de um soquete de peso P resulta após compactação um certo volume V chamase energia de compactação ou esforço de compactação ao trabalho executado referido à unidade de volume de solo após a compactação Neste caso a energia ou esforço de compactação Ec é dada por E n x P x H c V Estando o solo num teor de umidade h resulta após compactação a uma massa específica aparente úmida h Ph V b uma massa específica aparente seca s h h x 100 100 O procedimento descrito é a denominada compactação dinâmica em laboratório que é a correntemente utilizada para fins rodoviários e o método de ensaio ao qual se fará referência depois indica como proceder especialmente como obter sempre o mesmo volume V após a compactação Os princípios gerais que regem a compactação são os seguintes a a massa específica aparente seca s de um solo obtida após a compactação depende da natureza do solo de sua granulometria e da massa específica dos grãos g varia aproximadamente entre os valores 1400kgm3 e 2300 kgm3 b para um dado solo e para um dado esforço de compactação variandose o teor de umidade do solo podese traçar uma curva de compactação Figura 12 há um teor de umidade chamado umidade ótima hot ao qual corresponde uma massa específica aparente seca máxima smax c para um dado solo Figura 12 quanto maior for a energia de compactação tanto maior será o s e tanto menor será hot Manual de Pavimentação 42 MTDNITDPPIPR d para um dado solo e para um dado teor de umidade h quanto maior for o esforço de compactação tanto maior será o s obtido Figura 13 e há uma chamada linha de ótimos que é o lugar geométrico dos vértices das curvas obtidas com diferentes esforços de compactação a linha de ótimos separa os chamados ramos secos e ramos úmidos das curvas de compactação Figura 13 f para um dado solo a massa específica aparente seca máxima varia linearmente com o logaritmo de energia de compactação Há dois valores de s de um solo que tem sentido físico bem definido a a massa específica aparente seca no estado solto que é a obtida sem exercer nenhum esforço de compactação sobre o solo sendo um limite inferior de s b a massa específica aparente seca máxima de um solo compactado até a eliminação dos vazios e que se confunde com a massa específica dos grãos g sendo um limite superior de s inatingível Figura 12 Gráfico de compactação h ot h curva de saturação s smáx Manual de Pavimentação 43 MTDNITDPPIPR Figura 13 Curvas de compactação para diferentes energias Com baixos teores de umidade h os solos oferecem resistência à compactação resultando baixos valores de s para uma dada energia de compactação e altas percentagens de vazios de ar a quando h aumenta a água atua como lubrificante tornando o solo mais trabalhável resultando maiores valores de s e menores valores de a quando os vazios de ar diminuem e atingem um certo valor para uma dada energia de compactação a água e o ar em conjunto tendem a manter as partículas de solo afastadas dificultando qualquer diminuição posterior dos vazios de ar Aumentandose os teores de umidade h de compactação os vazios totais ocupados por ar e por água continuam a crescer resultando em menores valores de s Resulta disso como já se viu a noção de smax e hot O efeito do acréscimo da energia nos valores de s é mais sensível para teores de umidade inferiores a hot como decorre da própria forma das curvas de compactação onde são maiores as percentagens de vazios de ar Os solos bem graduados geralmente apresentam curvas de compactação com um máximo pronunciado ao contrário dos solos de graduação uniforme que se caracterizam por curvas achatadas Na construção de todas as camadas de um pavimento intervém a operação de compactação cujos objetivos são obter uma máxima estabilidade e atenuar os recalques devidos ao tráfego Um pavimento durante sua vida de serviço sofrerá deformações elásticas inevitáveis e deformações plásticas que podem ter uma dupla origem a com escoamento lateral o volume aproximadamente constante e correspondente a falta de estabilidade b com diminuição de volume o que significará recalques e aumento da compacidade h curva de saturação linha de ótimos s Manual de Pavimentação 44 MTDNITDPPIPR Não se deve perder de vista que as condições de rolamento de um pavimento ou o desempenho de sua superfície durante a vida de serviço dependem muito de uma compactação bem executada durante a construção sendo de todo interesse pois uma boa compacidade inicial sobre a qual o tráfego em si mesmo não terá muito efeito Este objetivo não pode no entanto obviamente ser alcançado de um modo absoluto e variações acidentais no teor de umidade no próprio solo e no emprego do equipamento de compactação conduzem a variações na compacidade na estabilidade e na umidade finais dos materiais Podese dizer que de modo quase geral com um aumento de compacidade há um aumento de resistência a cisalhamento e uma diminuição da deformabilidade Muitas vezes no entanto em casos especiais como no caso de solos expansivos é inútil uma compacidade inicial muito elevada que não se manterá em serviço a Ensaio de Compactação DNER ME 12994 O ensaio original para determinação da umidade ótima e da massa específica aparente seca máxima de um solo é o ensaio de Proctor proposto em 1933 pelo engenheiro americano que lhe deu o nome Este ensaio hoje em dia conhecido como ensaio normal de Proctor ou AASHTO Standard padronizado pelo DNER consiste em compactar uma amostra dentro de um recipiente cilíndrico com aproximadamente 1000 cm3 em três camadas sucessivas sob a ação de 25 golpes de um soquete pesando 25 kg caindo de 30 cm de altura O ensaio é repetido para diferentes teores de umidade determinandose para cada um deles a massa específica aparente seca Com valores obtidos traçase a curva s f h onde se obterá o ponto correspondente a smáx e hot Para o traçado da curva é conveniente a determinação de uns cinco pontos procurandose fazer com que dois deles se encontrem no ramo seco um próximo a umidade ótima e os outros dois no ramo úmido A energia de compactação desse ensaio é de aproximadamente 6 kg x cmcm3 Evidentemente se o esforço de compactação for outro obterseão valores diferentes para smáx e hot O ensaio é pois convencional Proctor estudouo para os casos práticos da época Atualmente tendo em vista o maior peso dos equipamentos de compactação tornouse necessário alterar as condições do ensaio para manter a indispensável correlação com o esforço de compactação no campo Surgiu assim o ensaio modificado de Proctor ou AASHTO modificado Nesta nova modalidade de ensaio embora a amostra seja compactada no mesmo molde isto é feito no entanto em cinco camadas sob a ação de 25 golpes de um peso de 45 kg caindo de 45 cm de altura A energia específica de compactação é para este ensaio da ordem de 25 kg x cmcm3 Posteriormente alguns órgãos rodoviários adotaram em seus ensaios uma energia de compactação intermediária as dos ensaios de Proctor normal e modificado b Compactação no Campo Os princípios gerais que regem a compactação no campo são semelhantes aos de laboratórios no entanto entre outras coisas podem ser assinaladas Manual de Pavimentação 45 MTDNITDPPIPR não há necessariamente igualdade entre as energias de compactação no campo e no laboratório conduzindo a um mesmo s para um dado teor de umidade e isto se deve principalmente às diferenças de confinamento do solo no campo em camadas e no laboratório no interior de um cilindro os equipamentos de compactação conduzem a linhas de ótimos diferentes das de laboratório podendo estar mais ou menos próximas das linhas de saturação como está implícito no item acima podem ser diferentes os teores de umidade h de campo e de laboratório para um mesmo s de um mesmo material são diferentes as estruturas conferidas ao solo no campo e em laboratório o que repercute diretamente na estabilidade alcançada Podese definir a energia ou esforço de compactação no campo especialmente no caso de equipamento rebocado como o produto da força exercida na barra de tração pelo caminho percorrido dividido pelo volume de solo compactado esta força que corresponde a uma resistência ao rolamento diminui no entanto à medida que o solo se densifica e é uma das maneiras indiretas de se constatar o fim da eficiência do equipamento no aumento da densidade do solo isto é a inutilidade do ponto de vista prático de se aumentar o número de passadas Do ponto de vista da simplicidade é comum considerarse apenas que para um dado equipamento a energia ou esforço de compactação é diretamente proporcional ao número de passadas e inversamente proporcional à espessura da camada compactada Para variar o esforço de compactação no campo o engenheiro pode atuar no número de passadas devendo lembrarse naturalmente que s cresce linearmente com o logaritmo do número de passadas na espessura da camada compactada Porter afirma que o esforço necessário para obterse um determinado s varia na razão direta do quadrado desta espessura e assim por exemplo para uma espessura de 20 cm o número de passadas n é quatro vezes o necessário para uma espessura de 10 cm n 20102 mudando as características do equipamento peso total pressão de contato ou o próprio tipo de equipamento A energia de compactação no campo pode ser aplicada como em laboratório de três maneiras diferentes citadas na ordem decrescente da duração das tensões impostas pressão impacto vibração Podese dizer também que o equipamento de compactação é dividido em duas grandes categorias rolos estáticos compreendendo os rolos lisos de rodas de aço de pneumáticos e os rolos pédecarneiro rolos vibratórios Manual de Pavimentação 46 MTDNITDPPIPR c equipamento de percurssão soquete mecânico O objetivo da compactação de solos é como já se disse aumentar sua resistência a cisalhamento e diminuir sua deformabilidade isto é aumentar o módulo de elasticidade ou deformação o que se traduz genericamente pelo termo estabilidade e diminuir a absorção de água o que significa a maior permanência das condições obtidas imediatamente após a compactação Tem sido verificado que para um dado teor de umidade de compactação a estabilidade medida em termos de CBR por exemplo cresce com s tanto CBR embebido como não embebido a não ser para valores s e hot muito distantes do par de valores smáx e hot para um dado h de compactação a variação de volume por umedecimento ou secagem pode ser maior para os solos mais densos mas o s final é maior e o h final é menor Do mesmo modo que em laboratórios a variação de s com a energia de compactação é mais sensível nos solos siltosos ou argilosos do que nos solos pedregulhosos ou arenosos A Figura 14 dá idéia da evolução de um solo compactado ao sofrer o efeito posterior do tráfego e para diferentes hipóteses da evolução do teor de umidade A curva de compactação da Figura 14 é representativa da energia de compactação do tráfego que se está considerando Se o teor de umidade inicial umidade de compactação é baixo e varia pouco durante a vida de serviço do pavimento assim também pouco variarão o CBR e s Não haverá recalques pronunciados e não haverá ruptura se o CBR inicial for satisfatório flecha 1 Se o teor de umidade inicial é baixo e aumenta rapidamente flecha 2 o CBR cai bruscamente podendo haver ruptura sem recalques apreciáveis Se o teor de umidade inicial é baixo e aumenta lentamente flecha 3 o solo se densificará podendo haver uma ligeira queda ou aumento do CBR dependendo dos valores h e s alcançados mas haverá recalques pronunciados Se o teor de umidade inicial é alto e decresce lentamente flecha 5 a situação é semelhante à descrita no item acima Se o teor de umidade inicial é alto e varia pouco flecha 4 o solo se densificará havendo pequenos recalques mas o CBR pode cair e haver ruptura queda do CBR com aumento de densidade para altos teores de umidade Manual de Pavimentação 47 MTDNITDPPIPR Figura 14 Evolução de um solo compactado ao sofrer o efeito do tráfego Os materiais não coesivos são mais suscetíveis de sofrerem uma rápida recompactação pelo tráfego É evidente que o efeito do tráfego se faz sentir de acordo com as pressões transmitidas no nível considerado quanto maior a profundidade tanto menor a compacidade inicial necessária e tanto menor o efeito de recompactação pelo tráfego Na compactação de campo dizse que houve um passe ou uma passada do equipamento quando este executou uma viagem de ida e de volta em qualquer extensão na área correspondente a sua largura de compactação dizse que houve uma cobertura quando foi executado um número suficiente de passadas para que toda área entre em contato com o equipamento O número de passadas por cobertura varia com o tipo de equipamento Os fatores que influem na compactação de campo são teor de umidade do solo número de passadas de equipamento espessura da camada compactada características do equipamento pressão área de contato etc Podese falar então em curvas de compactação para os equipamentos e o número de passadas desempenha o mesmo papel que o número de golpes de soquete em laboratório O aumento contínuo do número de passadas não acarreta um aumento contínuo de s com o número de passadas O número prático limite do número de passadas depende do material compactado do tipo de equipamento do teor de umidade e da espessura de camada compactada Um fator na compactação do campo distinto do que ocorre em laboratório é a deformabilidade da camada subjacente à que está sendo compactada O Centro de Ensaios de Rouen na França cita um exemplo em que um mesmo material compactado com o mesmo equipamento e nas mesmas condições exigiu 35 minutos γs h 1 2 4 3 5 Manual de Pavimentação 48 MTDNITDPPIPR de operação no caso de a camada subjacente ser um pedregulho bem graduado e 65 minutos no caso de um material siltoso Considerando os equipamentos de compactação e as camadas compactadas a eficiência de compactação na superfície depende da pressão de contato sendo constante a pressão de contato quando há um acréscimo de carga total do equipamento há um aumento da área de contato e se dilatam os bulbos de pressões transmitidas a várias profundidades Sob o eixo de carga a uma profundidade z tem se z z q 1 z a 3 2 2 em que z pressão transmitida à profundidade z a raio da área circular equivalente de carga q pressão de contato Tomando z como medida da eficiência de compactação ela cresce com a quando z é constante inversamente z sendo tomado como constante z cresce com a Haverá então sempre um gradiente vertical de compactação sendo as camadas inferiores menos compactadas que as camadas superiores Esta afirmativa não é válida para certos equipamentos onde se desenvolvem cisalhamentos parasitas que descompactam as camadas superiores d Controle da Compactação DNER ME 09294 Para comprovar se a compactação está sendo feita devidamente devese determinar sistematicamente a umidade e a massa específica aparente do material Para esse controle pode ser utilizado o speedy na determinação da umidade DNER ME 05294 e processo do frasco de areia na determinação da massa específica DNER ME 09294 Chamase grau de compactação ao quociente resultante da divisão da massa específica obtida no campo pela massa específica máxima obtida no laboratório Gc s s campo laboratório x 100 max Não sendo atingida a compactação desejada a qual não deverá ser inferior a determinado valor do grau de compactação fixada pela especificação adotada o material será revolvido e recompactado Conquanto o grau de compactação Gc seja de uso generalizado algumas instituições preferem adotar a chamada razão de compactação Mc Dowell definida por CR s s s s min max min x 100 onde s smin e smax são as massas específicas secas respectivamente alcançado no campo mínimo no estado solto e máximo estabelecido por um ensaio de compactação Manual de Pavimentação 49 MTDNITDPPIPR Qualquer que seja o índice adotado deverseá fazer o controle de compactação com o maior número possível de ensaios para em seguida analisar seus resultados de preferência por um método estatístico RESILIÊNCIA DOS SOLOS DNER ME 13194 Até a década de 70 os métodos de dimensionamento usualmente empregados no Brasil caracterizavamse por enfocar basicamente a capacidade de suporte dos pavimentos em termos de ruptura plástica sob carregamento estático retratada através do valor do CBR No entanto observase que boa parte da malha rodoviária vinha apresentando uma deterioração prematura que era atribuida à fadiga dos materiais gerada pela contínua solicitação dinâmica do tráfego atuante Esta realidade acabou por dar ensejo à introdução no país de estudos da resiliência de materiais empregáveis em pavimentos permitindo assim avaliarse comportamentos estruturais até então não explicáveis pelos procedimentos clássicos e efetuarse uma abordagem mais realista desta problemática no meio tropical Tal metodologia resultou na possibilidade de analisar e prever estados tensão deformação de estruturas de pavimentos através de programas computacionais partindose de propriedades dinâmicas expressáveis em termos de valores de módulo resiliente O módulo de deformação resiliente é determinado pela seguinte expressão MR d r em que MR módulo de deformação resiliente d tensãodesvio aplicada repetidamente r deformação específica axial resiliente correspondente a um número particular de repetição da tensãodesvio As deformações resilientes são deformações elásticas no sentido de que são recuperáveis Entretanto não variam necessariamente de modo linear com as tensões aplicadas e dependem de vários fatores que não são considerados no conceito convencional de elasticidade FATORES QUE AFETAM O MÓDULO RESILIENTE DOS SOLOS GRANULARES Apresentase a seguir uma descrição resumida dos principais fatores que afetam o comportamento resiliente dos solos granulares arenosos e pedregulhosos Manual de Pavimentação 50 MTDNITDPPIPR a Número de Repetição da TensãoDesvio Temse observado que o módulo resiliente tanto aumenta como diminui com o número de repetição de tensãodesvio e que esta variação depende do índice de vazios crítico da densidade do material do grau de saturação e do valor da tensão repetida aplicada b História de Tensões Os materiais de pavimentos tem um comportamento não linear dependente do tempo e da história de tensões Por isso é necessário ensaiálos sob condições aplicáveis àquelas encontradas nos pavimentos Para que uma única amostra de solo seja ensaiada a vários níveis de tensões e determinado o módulo resiliente para cada nível é necessário eliminar ao máximo o efeito da história de tensões no comportamento resiliente Quando um determinado solo nãocoesivo areia ou pedregulho é submetido a um carregamento repetido grandes deformações permanentes ocorrem durante os primeiros ciclos da carga como conseqüência de movimentos relativos entre partículas ou fratura das mesmas nos pontos de contato Com a repetição do carregamento o material adquire rigidez e as deformações permanentes ao final de cada ciclo da carga aplicada diminuem até tornaremse muito pequenas ou nulas A partir deste instante o solo apresenta um arranjo estável de partículas e um comportamento quase elástico no sentido de que toda a deformação nele causada pelo carregamento é recuperável quando este é retirado Nessas condições o módulo do material tornase aproximadamente constante Em ensaios triaxiais de carga repetida uma única amostra de solo pode ser utilizada para determinar o módulo em vários níveis de carregamento desde que a amostra seja previamente submetida a carregamentos repetidos de valores variados compatíveis com os encontrados nos pavimentos a fim de eliminar as deformações permanentes iniciais dando ao material uma condição de pré adensamento em materiais saturados ou próximos da saturação estes carregamentos prévios devem ser realizados na condição drenada evitando mudanças a curto prazo na pressão neutra o módulo resiliente deve ser determinado após um número mínimo de repetições acima do qual ele permanece aproximadamente constante Este procedimento de ensaio de laboratório submete o material a condições similares às encontradas nos pavimentos No período inicial pósconstrução carregamentos variados e repetidos provenientes de veículos com diferentes pesos provocam no pavimento grandes deformações permanentes Após este período inicial de acomodamento os pavimentos adquirem um comportamento tensãodeformação aproximadamente constante Contudo variações a longo prazo no módulo resiliente e nas propriedades tensãodeformação poderão ser função de vários outros fatores não representáveis em ensaios correntes de laboratório Manual de Pavimentação 51 MTDNITDPPIPR c Duração e Freqüência do Carregamento O tempo de duração de carga repetida é estabelecido em função da velocidade dos veículos e do ponto no interior dos pavimentos onde deseja calcular o módulo resiliente A freqüência de aplicação é função das condições de tráfego da estrada em estudo Os ensaios triaxiais dinâmicos em solos arenosos mostra pequena influência da freqüência de aplicação da tensãodesvio no valor do módulo resiliente até 40 aplicações por minuto Entretanto para 60 aplicações por minuto os módulos normalmente tornamse bem maiores A duração da tensãodesvio teve influência apenas para níveis de tensões elevados superiores aos comumente existentes nas camadas de um pavimento d Nível de Tensão Aplicada Estudos sobre o comportamento resiliente de solos nãocoesivos areias e pedregulhos submetido a tensões axiais repetidas indicam que o módulo resiliente aumenta muito com a pressão confinante e é relativamente pouco atingido pelo valor da tensão desvio repetida desde que esta tensão não cause excessiva deformação plástica Biarez definiu a seguinte relação K2 θ 1 R M K σ onde soma das tensões principais 1 2 3 K1 e K2 constantes determinadas experimentalmente Dunlap definiu a seguinte relação MR K3 K4 R em que K3 módulo para condição não confinada R tensões radial e tangencial K4 constante determinada experimentalmente Também muito utilizada é a relação K2 3 1 R M K σ ou K3 K2 3 MR K1 σd σ em que K1 K2 e K3 são constantes determinadas experimentalmente e d σ tensão desvio FATORES QUE AFETAM O MÓDULO RESILIENTE DOS SOLOS FINOS COESIVOS Apresentase a seguir uma descrição resumida sobre os principais fatores que afetam o comportamento resiliente dos solos finos coesivos Manual de Pavimentação 52 MTDNITDPPIPR a Número de Repetição da TensãoDesvio e História de Tensões Os solos arenosos podem sofrer esses efeitos diminuídos ou eliminados através de um précondicionamento que consiste em ciclos de carregamento e descarregamento Os solos argilosos têm deformações resilientes que diminuem com o número de repetições de cargas produzindo um efeito de enrijecimento que pode ser atribuído a um acréscimo do peso específico devido ao carregamento repetido e a um provável rearranjo estrutural das partículas b Duração e Freqüência de Aplicação das Cargas Não se tem notado influência substancial para freqüências de 20 a 60 aplicações por minuto com duração de 086 a 286 segundos e umidade dos corposdeprova próxima à ótima c Umidade e Massa Específicas de Moldagem As condições de compactação exercem grande influência no módulo resiliente vale dizer na deformação recuperável sob determinada tensãodesvio O módulo diminui muito com o aumento da umidade de compactação A prática de compactação no ótimo ou aquém deste é portanto muito recomendável O método de compactaçãoestático impacto amassamento etc fazse sentir nos solos argilosos acima do teor ótimo e pouco ou nenhuma influência tem aquém do ótimo o que se explica pelo tipo de estrutura produzido na compactação d Tixotropia dos Solos Argilosos O ganho tixotrópico de resistência ou rigidez pela alteração da estrutura em período de repouso ou cura não é significativo principalmente após algumas repetições de carga e Nível de Tensão Enquanto nos solos granulares o módulo resiliente depende da tensão confinante e é pouco afetado pela tensãodesvio nos solos finos coesivos o módulo depende da tensãodesvio sendo pouco atingido pela tensão confinante Os solos finos coesivos compactados próximos ao teor ótimo mostram uma correlação de forma bilinear entre o módulo resiliente e a tensãodesvio Figura 15 cujas equações são MR K2 K3 K1 1 MR K2 K4 2 d 1 R K σ M K Preferencialmente utilizase o modelo K3 K2 3 MR K1 σd σ Manual de Pavimentação 53 MTDNITDPPIPR Figura 15 Variação do módulo resiliente com a tensãodesvio em que MR módulo de deformação resiliente 1 tensãodesvio aplicada repetidamente K1 K2 K3 K4 constantes determinadas experimentalmente h MÓDULO RESILIENTEM R K 2 K 1 K 3 K 4 1 1 TENSÃODESVIO σd Manual de Pavimentação 54 MTDNITDPPIPR MÉTODO DE ENSAIO O equipamento para ensaios triaxiais dinâmicos está esboçado na Figura 16 Figura 16 Esquema do equipamento para ensaios triaxiais dinâmicos Manual de Pavimentação 55 MTDNITDPPIPR a Preparação dos Corposdeprova Os corposdeprova são obtidos por compactação por impacto b Instalação dos Corposdeprova A instalação dos corposdeprova na câmara triaxial Figura 16 é uma operação que exige cuidado pois dela depende a qualidade da experimentação e compreende as etapas seguintes assentamento do corpodeprova na base da célula com a pedra porosa colocação de cabeçote e da membrana envolvente verificação de furos que possam existir na membrana aplicandose vácuo na base da amostra e observando a formação de bolhas num recipiente com água instalação de transdutores para medição das deformações verticais Completada a instalação do corpodeprova aplicase uma seqüência de carregamentos dinâmicos com a finalidade de eliminar as grandes deformações permanentes que ocorrem nas primeiras aplicações da tensãodesvio assim como de reduzir o efeito da história de tensões no valor do módulo resiliente CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS O solo sendo um material que ocorre na natureza nas mais diferentes formas para ser utilizado como fundação ou material de construção necessita ser classificado de modo que se possam formular métodos de projetos baseados em algumas propriedades de cada grupo Deste modo foram desenvolvidos vários sistemas de classificação cada um adequado a uma utilização dos solos ou a métodos de projeto Um sistema de classificação de solos bastante utilizado em pavimentação é o do Highway Research Board HRB aprovado em 1945 e que constitui um aperfeiçoamento do antigo sistema da Public Roads Administration proposto em 1929 Neste sistema denominado HRB considerase a granulometria o limite de liquidez o índice de liquidez e o índice de grupo Este sistema de classificação ligase intimamente ao método de dimensionamento de pavimentos pelo índice de grupo O Sistema Unificado de Classificação de Solo SUCS resultante de um trabalho conjunto do Bureau of Reclamation e do Corps of Engineers assistido pelo professor Arthur Casagrande da Universidade de Harvard foi publicado em 1953 pelo Waterways Experiment Station como aperfeiçoamento e ampliação do sistema elaborado por Casagrande para aeroportos em 1943 O SUCS baseiase na identificação dos solos de acordo com as suas qualidades de textura e plasticidade agrupandolhes de acordo com seu comportamento quando usados em estradas aeroportos aterros e fundações A partir da década de 70 a sistemática de caracterização e classificação de solos evolui significativamente com os estudos desenvolvidos por Nogami e Villibor que tratam da aplicação do princípio do ensaio MCV moisture condition value na identificação do comportamento de solos tropicais bem como os estudos de resiliência de materiais iniciados na COPPEUFRJ Até então os solos brasileiros eram caracterizados e classificados por metodologias baseadas nas determinações da granulometria limite de Manual de Pavimentação 56 MTDNITDPPIPR liquidez e índice de plasticidade com a finalidade de avaliar preliminarmente a qualidade dos solos com base na experiência norteamericana e delimitar universo de solos para escolha de amostras representativas para execução de ensaios com vistas ao projeto rodoviário Dos estudos de Nogami e Villibor surgiu a classificação MCT que permite retratar as pecularidades dos solos quanto ao comportamento laterítico ou saprolítico Já os estudos iniciados na COPPEUFRJ em 1976 resultaram na Classificação Resiliente que qualifica os solos quanto ao comportamento mecânico em termos de deformabilidade elástica CLASSIFICAÇÃO TRB ANTIGO HRB Nesta classificação os solos são reunidos em grupos e subgrupos em função de sua granulometria limites de consistência e do índice de grupo Na Tabela 4 a seguir é mostrado o quadro de clasificação dos solos segundo o TRB Determinase o grupo do solo por processo de eliminação da esquerda para a direita no quadro de classificação O primeiro grupo a partir da esquerda com o qual os valores do solo ensaiado coincidir será a classificação correta Tabela 4 Classificação dos solos Transportation Research Board A seguir são listadas as características dos solos de cada um dos grupos e subgrupos deste sistema de classificação relacionadas a sua utilização em pavimentação CLASSIFICAÇÃO GERAL A 1 A A 1 B A 2 4 A 2 5 A 2 6 A 2 7 Nº 10 50 máx Nº 40 30 máx 50 máx 51 min Nº 200 15 máx 25 máx 10 máx 35 máx 35 máx 35 máx 35 máx 36 min 36 min 36 min 36 min Limite de Liquidez 40 máx 41 min 40 máx 41 min 40 máx 41 min 40 máx 41 min Índice de Plasticidade 6 máx 6 máx NP 10 máx 10 máx 11 min 11 min 10 máx 10 máx 11 min 11 min Índice de Grupo 0 0 0 0 0 4 máx 4 max 8 máx 12 máx 16 máx 20 máx O IP do grupo A 7 5 é igual ou menor do que o LL menos 30 MATERIAIS GRANULARES 35 ou menos passando na peneira Nº 200 MATERIAIS SILTO ARGILOSOS CLASSIFICAÇÃO EM GRUPOS A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 Comportamento como subleito Excelente a bom Sofrível a mau Fragmentos de pedras Materiais constituintes pedregulho fino e areia Pedregulho ou areias siltosos ou argilosos Solos siltosos A 7 A 7 5 A 7 6 Granulometria passando na peneira Características da fração passando na peneira Nº 40 Solos argilosos Manual de Pavimentação 57 MTDNITDPPIPR Solos granulares ou de granulação grossa são os que contêm 35 ou menos de material passando na peneira nº 200 Grupo A1 O material típico deste grupo é constituído de mistura bem graduada de fragmentos de pedra ou pedregulhos areia grossa areia fina e um aglutinante de solo não plástico ou fracamente plástico No entretanto este grupo inclui também fragmentos de pedra pedregulho areia grossa cinzas vulcânicas etc que não contêm aglutinantes de solo Subgrupo A1a Inclui os materiais contendo principalmente fragmentos de pedra ou pedregulho com ou sem material fino bem graduado funcionando como aglutinante Subgrupo A1b Inclui os materiais constituídos principalmente de areia grossa com ou sem aglutinante de solo bem graduado Grupo A2 Este grupo inclui grande variedade de materiais que se situam entre os grupos A1 e A3 e também entre os materiais constituídos de mistura silteargila dos grupos A4 A5 A6 e A7 Inclui todos os solos com 35 ou menos passando na peneira nº 200 mas que não podem ser classificados como A1 ou A3 devido ao teor de finos que contêm ou a plasticidade ou ambos excedendo os limites estabelecidos para os citados grupos Subgrupos A24 e A25 Incluem solo contendo 35 ou menos passando na peneira nº 200 com uma porção menor retida na peneira nº 40 possuindo as características dos grupos A4 ou A5 Estes grupos abrangem os materiais tais como pedregulho e areia grossa em que o teor de silte e o índice de plasticidade ultrapassam os limites estabelecidos para o Grupo A1 e ainda areia fina com silte não plástico excedendo os limites do Grupo A3 Subgrupos A26 e A27 Incluem solos semelhantes aos descritos nos subgrupos A2 4 e A25 exceção feita da porção de finos que contem argila plástica com características dos grupos A6 ou A7 Os efeitos combinados dos índices de plasticidade maiores que 10 e percentagem passando na peneira nº 200 maiores que 15 estão refletidos nos valores dos índices do grupo de 0 a 4 Grupo A3 O material típico deste grupo é areia fina de praia ou de deserto sem silte ou argila ou possuindo pequena quantidade de silte não plástico O grupo inclui também misturas de areia fina mal graduada e quantidades limitadas de areia grossa e pedregulho depositados pelas correntes Grupo A4 O solo típico deste grupo é siltoso não plástico ou moderadamente plástico possuindo geralmente 5 ou mais passando na peneira n º 200 Inclui também misturas de solo fino siltoso com até 64 de areia e pedregulho retidos na peneira nº 200 Os valores dos índices do grupo vão de 1 a 8 as percentagens crescentes de material grosso dando origem a valores decrescentes para os índices de grupo Grupo A5 O solo típico deste grupo é semelhante ao que foi descrito no A4 exceto que ele é geralmente de caráter diatomáceo ou micáceo altamente elástico conforme indica seu elevado limite de liquidez Os valores dos índices do grupo vão de 1 a 12 esses valores crescentes revelam o efeito combinado do aumento dos limites de liquidez e das percentagens decrescentes de material grosso Manual de Pavimentação 58 MTDNITDPPIPR Grupo A6 O solo típico deste grupo é argiloso plástico tendo geralmente 75 ou mais de material passando na peneira n º 200 O grupo inclui também misturas de solos finos argilosos podendo conter até 64 de areia e pedregulho retidos na peneira n º 200 Os solos deste grupo comumente sofrem elevada mudança de volume entre os estados seco e úmido Os valores dos índices do grupo vão de 1 a 16 esses valores crescentes mostram o efeito combinado do aumento dos índices de plasticidade e diminuição dos materiais grossos Grupo A7 O solo típico deste grupo é semelhante ao descrito no grupo A6 com a diferença que possui as características de alto limite de liquidez do grupo A5 podendo ainda ser elástico e estar sujeito a elevada mudança de volume Os valores dos índices do grupo vão de 1 a 20 este aumento indica o efeito combinado de crescimento dos limites de liquidez e dos índices de plasticidade bem como a diminuição dos materiais grossos Subgrupo A75 Encerra materiais com índice de plasticidade moderado em relação ao limite de liquidez podendo ser altamente elástico e sujeito a elevadas mudanças de volume Subgrupo A76 Inclui materiais com elevados índices de plasticidade em relação aos limites de liquidez estando sujeitos a elevadas mudanças de volume SISTEMA UNIFICADO DE CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS O SUCS baseiase na identificação dos solos de acordo com as suas qualidades de textura e plasticidade e grupaos de acordo com seu comportamento quando usados em estradas aeroportos aterros e fundações Neste sistema consideramse as seguintes características dos solos a Percentagens de pedregulhos areia e finos fração que passa na peneira nº 200 silte e argila b Forma da curva granulométrica c Plasticidade e Compressibilidade As principais divisões são solos de granulação grossa mais de 50 em peso retido na peneira nº 200 solos de granulação fina mais de 50 em peso passando na peneira nº 200 e solos altamente orgânicos facilmente identificáveis pelo seu aspecto O critério granulométrico empregado diverge do correspondente do TRB e da AASHTO Para a aplicação do SUCS fornece a Tabela 5 a seguir os métodos de identificação de campo e de laboratório e as características dos grupos de solos referentes a estradas e aeroportos As vantagens do emprego do SUCS estão no exercício da identificação de campo na adoção de uma simbologia que diz da natureza do solo e no valor prático das indicações que a classificação proporciona a vários ramos da engenharia de solos Manual de Pavimentação 59 MTDNITDPPIPR Tabela 5 Sistema unificado de classificação de solos GW GP GM GC SW SP SM SC ML CL OL MH CH OH PT SOLOS DE GRADUAÇÃO GROSSA mais de 50 retido na peneira nº 200 Pedregulhos 50 ou mais da fração graúda retida na peneira nº 4 Areias 50 ou mais da fração graúda passando na peneira nº 4 Pedregulho sem finos Areias sem finos Areias com finos Turfas e outros solos altamente orgânicos Pedregulhos bem graduados ou misturas de areia de pedcom pouco ou nenhum fino Pedregulhos mau graduados ou misturas de areia e pedcom pouco ou nenhum fino Pedregulho com finos Pedregulhos siltosos ou misturas de pedareia e silte Pedregulhos argilosos ou mistura de pedareia e argila Areias bem graduadas ou areias pedregulhosas com pouco ou nenhum fino Areias mau graduadas ou areias pedregulhosas com pouco ou nenhum fino Areias siltosas Misturas de areia e silte Areias argilosas Misturas de areia e argila SOLOS DE GRADUAÇÃO FINA 50 ou mais passando pela peneira nº 200 Siltes inorgânicos Areias muito finas Areias finas siltosas e argilosas Argilas inorgânicas de baixa e média plasticidade Argilas pedregulhosas arenosas e siltosas Siltes orgânicos Argilas siltosas orgânicas de baixa plasticidade Siltes Areias finas ou siltes micáceos Siltes elásticos SILTES e ARGILAS com LL 50 SILTES e ARGILAS com LL 50 Solos Altamente Orgânicos Argilas inorgânicas de alta plasticidade Argilas orgânicas de alta e média plasticidade Manual de Pavimentação 60 MTDNITDPPIPR GRÁFICO DE PLASTICIDADE Idealizado pelo Prof Artur Casagrande e apresentado à Figura 17 abaixo é um diagrama cartesiano com limite de liquidez LL em abcissas e o índice de plasticidade IP em ordenadas onde traçadas duas linhas uma reta inclinada chamada linha A e a outra vertical com LL 50 A linha A representa uma importante fronteira empírica entre as argilas tipicamente sem matéria orgânica CL e CH em geral acima dessa linha os solos plásticos contendo colóides orgânicos OL e OH ou solos siltosos sem matéria orgânica ML e MH A linha vertical LL 50 separa os siltes e argilas com baixo LL L daqueles que têm LL alto H Na parte inferior do gráfico abaixo de LL 50 com aproximadamente IP entre 4 e 7 há considerável superposição nas propriedades dos solos argilosos e dos siltosos Por esse motivo a linha A nessa zona transformase numa área e os solos aí situados são classificados como limítrofes A experiência tem demonstrado que a compressibilidade é aproximadamente proporcional ao LL e que os solos com o mesmo LL têm aproximadamente a mesma compressibilidade supondo que os outros fatores sejam essencialmente os mesmos Verificouse que nos solos com o mesmo LL quando cresce o IP crescem também as características coesivas e diminui a permeabilidade Figura 17 Gráfico de plasticidade A Figura 18 a seguir apresenta o método auxiliar para identificação da plasticidade em laboratório 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Argilas Inorgânicos de Baixa Plasticidade Siltes Inorgânicos de Baixa Compressibilidade LL 30 Argilas Inorgânicos de Plasticidade Média CL CH LL 50 ML CL ou CH ou MH Siltes Orgânicos de Alta Compressibilidade e Argilas Orgânicas Siltes Inorgânicos de Compressibilidade Média e Siltes Orgânicos LINHA A IP073LL20 Manual de Pavimentação 61 MTDNITDPPIPR Figura 18 Método auxiliar de identificação de plasticidade em laboratório Solos altamente orgânico Pt textura porosa cor odor umidade muito elevada partículas de material vegetal gravetos folhas etc Fazer granulometria Granulação fina mais de 50 pass na pen número 200 Fazer ensaios de LL e LP na fração que passa na pen número 40 Areia S a maior parte da fração graúda L limite de liquidez inferior a 50 H limite de liquidez superior a 50 Menos de 5 passa na pen número 200 Entre 5 e 12 passa na pen número 200 Mais de 12 passa na pen número 200 Examinar a curva granulométrica Caso limite leva o símbolo duplo de acordo com granulometria e plasticidade de PEx GW GM Fazer ensaios de LL e LP na fração que passa na pen número 40 Bom gra nulado Mau gra nulado Abaixo de A e da zona hachurada do do gráfico Os limites dão um ponto na zona hachu rada do gréfi co de plasti cidade Acima da linha A e da zona hachu rada do gráfico de plasticidade GM GP GM GMOC GC Menos de 5 passa na pen número 200 Mais de 12 passa na pen número 200 Examinar a curva granulométrica Caso limite leva o símbolo duplo de acordo com granulometria e plasticidade de PEx SW SM Fazer ensaios de LL e LP na fração que passa na pen número 40 Bom gra nulado Mau gra nulado Abaixo de A e da zona hachurada do do gráfico Os limites dão um ponto na zona hachu rada do gréfi co de plasti cidade Acima da linha A e da zona hachu rada do gráfico de plasticidade Mais de 12 passa na pen número 200 SW SP SM SM SC Abaixo de A e da zona hachurada do gráfico Acima da linhaA e Abaixo de A e da zona hachurada do gráfico Acima da linhaA e da zona hachurada do gráfico de plasticidade Cor odor e se possível o LL e LP do solo seco na estufa Cor odor e se possível o LL e LP do solo seco na estufa Orgânica Inorgânica OC ML MLCL CL Orgânica Inorgânica MH CH CH Pedregulho G a maior parte ou fração graúda é retida na peneira número 4 Granulação grossa 50 ou menos pass pen número 200 Examinar visualmente o solo para determinar se ele é altamente orgânico de granulação fina Nos casos limite determinar a qualidade que passa na peneira número 200 Manual de Pavimentação 62 MTDNITDPPIPR a Terminologia básica para os vários componentes dos solos Os nomes pedras cascalho ou pedregulho gravel areia sand e finos compreendendo silte silt e argila clay são usados para definir a escala de granulometria no tamanho das partículas do solo tendo sido adotados arbitrariamente os limites de tamanho da Tabela 6 a seguir Tabela 6 Escala granulométrica utilizada pelo SUCS Pedras acima de 3 polegadas 76 mm Cascalho grosso entre 3e 34 76 e 19 mm Cascalho fino entre 34 e a peneira nº 4 19 e 476 mm Areia grossa entre as peneiras nos 4 e 10 476 e 2 mm Areia média entre as peneiras nos 10 e 40 2 e 043 mm Areia fina limo ou mó entre as peneiras nos 40 e 200 042 e 0075 mm Finos silte e argila passando na peneira nº 200 menor que 0075 mm O silte e a argila distinguemse pela baixa plasticidade do primeiro e pela alta plasticidade da segunda No gráfico de plasticidade da Figura 17 quando um ponto tendo como coordenadas o LL e o IP do material fino ficar abaixo da linha A ele será silte caso contrário será uma argila Os limites da Atterberg LL LP e IP determinamse com o material que passa na peneira normal nº40 Essa definição pelo gráfico de plasticidade é válida para siltes quer orgânicos mas não é válida para as argilas orgânicas porque seus pontos representativos também se situam abaixo da linha A No sistema unificado como indica na Tabela 5 as três primeiras colunas mostram as maiores divisões da classificação e os símbolos dos grupos que distinguem os tipos individuais de solos de acordo com a terminologia mostrada nas Tabelas 7 e 8 Tabela 7 Terminologia usada no SUCS Símbolos Significado inglês português G gravel cascalho pedregulho S sand areia C clay argila W well graded bem graduado P poor graded mal graduado F fines finos passando na peneira nº 200 M mo mó ou limo areia fina O organic matéria orgânica L low liquid limit LL baixo H high liquid limit LL alto Pt peat turfa Manual de Pavimentação 63 MTDNITDPPIPR Tabela 8 Grupos de solos Símbolos dos Grupos Significados dos Símbolos dos Grupos de Solos GW Cascalho bem graduado cascalho e areia sem muitos finos GP Cascalho mal graduado cascalho e areia sem muitos finos GM Cascalho siltoso com areia GC Cascalho argiloso com areia SW Areia bem graduada com cascalho e sem muitos finos SP Areia mal graduada com cascalho e sem muitos finos SM Areia siltosa mistura de areia e silte ou limo SC Areia argilosa mistura de areia e argila ML Material siltoso e areias muito finas pódepedra areias finas siltosas ou argilosas ou siltes argilosos com baixa plasticidade CL Argilas magras argilas de plasticidade baixa ou média argilas com cascalho areia ou silte OL Siltes orgânicos argilosos ou não com baixa plasticidade MH Siltes limos areia finas micáceas ou diatomáceas solos siltosos siltes elásticos CH Argilas gordas de plasticidade média ou alta OH Argilas orgânicas de plasticidade média ou alta siltes orgânicos Pt Turfa e outros solos altamente orgânicos b As Grandes Categorias de Solos No sistema unificado os solos são fundamentalmente divididos em Solos de granulometria grossa Solos de granulometria fina Solos altamente orgânicos São considerados de granulometria grossa os solos dos quais 50 ficam retidos na peneira normal nº 200 caso contrário o solo será considerado de granulometria fina Em geral os solos altamente orgânicos são identificados com facilidade pelo exame visual Os solos de granulometria grossa são cascalhos e solos contendo cascalho símbolo G de gravel e areias e solos arenosos símbolo S de sand Os solos de granulometria fina se subdividem de acordo com seu LLem baixo símbolo L de low quando for igual ou inferior a 50 e alto símbolo H de high em caso contrário Os solos altamente orgânicos não comportam subdivisões Os solos de granulometria grossa são considerados cascalhos G quando a maior parte da fração retida na peneira normal nº 200 também é retida na peneira normal nº 4 Caso contrário o solo é considerado arenoso S Cada um dos grupos cascalho G e areia S subdividese nos seguintes quatro grupos secundários Material bem graduado well graded com poucos finos ou sem finos sem muito finos Símbolo W grupos GW e SW Manual de Pavimentação 64 MTDNITDPPIPR Material mal graduado poor graded com poucos finos ou sem finos Símbolo P grupos GP e SP Material de granulometria grossa com finos plásticos clay argila Símbolo C grupos GC e SC Os solos de granulometria fina são subdivididos em grupos de acordo com o LL baixo low símbolo L ou alto high símbolo H Esses subgrupos ainda são subdivididos em Siltes ou limos sem matéria orgânica e solos arenosos muito finos areias siltosas ou argilosas solos micáceos e solos diatomáceos silte elásticos Símbolo M de mó limo ou silte grupos ML e MH Argilas clay sem matéria orgânica Símbolo C grupos CL e CH Siltes e argilas contendo matéria orgânica Símbolo O grupos OL e OH c Descrição dos Solos de Granulometria Grossa Grupos GW e SW Esses grupos compreendem solos bem graduados com cascalho arenosos e sem muitos finos menos de 5 passando na peneira 200 A presença de material fino não alterna sensivelmente as características da fração grossa e não interfere também nas características de drenagem Se o solo contiver menos de 5 de finos com plasticidade ele deverá ser submetido à identificação de laboratório Nas regiões sujeitas a congelamento o material não deve conter mais de 3 de solo com diâmetro menor que 002 mm Grupos GP e SP Solos mal graduados contendo cascalho e areia sem muito finos menos de 5 passando na peneira normal nº 200 Esses materiais podem ser classificados como cascalhos uniformes também chamados macadames areias uniformes ou misturas nãouniformes de material muito grosso e areia muito fina faltando partículas com tamanho intermediário O último subgrupo se obtém com freqüência em cavas de empréstimos onde se misturam cascalho e areia proveniente de camadas diferentes Se a fração fina for plástica sua plasticidade deverá ser medida e o solo será classificado de acordo com a identificação de laboratório Grupos GM e SM Compreendem cascalhos ou areias com maior quantidade de finos mais de 12 passando na peneira 200 Os solos contendo entre 5 e 12 de finos passando na peneira 200 são considerados como limítrofes são descritos em outros parágrafos mais adiante O IP e o LL da fração desses solos que passa na peneira nº 40 devem identificar no gráfico de plasticidade mais adiante descrito um ponto abaixo da linha A Alguns cascalhos e areias desses grupos podem conter um cimento natural de boa liga sendo insignificantes as propriedades de expansão e de contração do material A resistência desses materiais secos decorre de pequena quantidade de solo aglutinante de cimentação de material calcário ou de óxido de ferro Em outros materiais desses grupos GM e SM a fração fina pode ser silte ou pódepedra quase sem plasticidade e a mistura seca não tem resistência Manual de Pavimentação 65 MTDNITDPPIPR Grupos GC e SC Solos com cascalho ou arenosos com finos mais de 12 passando na peneira 200 cuja plasticidade pode ser baixa ou alta O IP e o LL devem identificar pontos acima da linha A no gráfico de plasticidade Não importa se o material é bem ou mal graduado A plasticidade da fração aglomerante influi mais no comportamento de solo do que sua composição granulométrica Os finos são argilosos d Descrição dos Solos de Granulometria Fina Grupos ML e MH O símbolo M de mó limo serve para indicar solos com predominância de silte o limo solos micáceos e solos diatomáceos Os símbolos L de low baixo e H de high alto representam LL baixo ou alto sendo esses dois grupos separados por uma linha divisória arbitária no LL 50 Esses solos são siltes arenosos ou argilosos sem matéria orgânica com plasticidade relativamente baixa Incluem solos do tipo loess e o pódepedra Os solos micáceos e diatomáceos em geral no grupo MH podem estenderse até o ML O mesmo acontece com certas argilas caoliníticas ou ilíticas de plasticidade relativamente baixa Grupo CL e CH O símbolo C de clay significa argila e os símbolos L de low e H de high significam respectivamente baixo e alto LL São essencialmente argilas sem matéria orgânica As de baixa plasticidade CL são em geral magras arenosas ou siltosas As com plasticidade média ou alta CH incluem argilas gordas gumbos massapês algumas argilas vulcânicas e a betonita As argilas do norte dos Estados Unidos também são classificadas nesses dois grupos Grupos OL e OH São caracterizados pela presença de matéria orgânica indicada pelo símbolo O Os siltes e as argilas orgânicas fazem parte desses dois grupos A faixa de plasticidade desses grupos corresponde à dos grupos ML e MH e Descrição dos Solos Altamente Orgânicos Grupo Pt peat turfa São em geral muito compressíveis e têm características inadequadas para construção Estão todos classificados no grupo Pt sem subdivisões turfa humos solos pantanosos com textura altamente orgânica são típicos desse grupo São componentes comuns nesses solos pedaços de folhas capim gravetos e outras substâncias vegetais fibrosas Manual de Pavimentação 66 MTDNITDPPIPR CLASSIFICAÇÃO MCT DNER ME 25497 DNER ME 25694 DNER ME 25894 Este sistema classificatório foi desenvolvido por Nogami e Villibor com a finalidade básica de melhor caracterizar os solos tropicais A técnica permite avaliar propriedades fundamentais dos solos associados à contração permeabilidade expansão coeficiente de penetração dágua coesão capacidade de suporte e famílias de curvas de compactação utilizando corposdeprova de dimensões reduzidas 50 x 50 mm Essa sistemática inicialmente desenvolvida foi simplificada com a introdução do ensaio de compactação desenvolvido por Parsons 1976 envolvendo a determinação do parâmetro MCV que adaptado a corposdeprovas miniaturas foi designado ensaio miniMCV Este ensaio permite determinar dentre outras uma propriedade empírica do solo miniMCV que está associada a sua aptidão à compactação indicação do teor de umidade e energia de compactação mais adequados identificação dos solos problemáticos à compactação Para fins de classificação dos solos lateríticos ou saprolíticos foi introduzido por aqueles pesquisadores um novo ensaio para avaliar o comportamento de corposdeprova obtidos no ensaio miniMCV após imersão em água e sob condições padronizadas resultando como subproduto uma nova sistemática classificatória de solos para fins rodoviários denominada MCT Miniatura Compactado Tropical A metodologia MCT permite retratar as peculiaridades dos solos quanto ao comportamento laterítico ou saprolítico quantificando propriedades importantes para uso em serviços rodoviários Considera duas classes distintas de solos ou seja de comportamento laterítico L e de comportamento não laterítico N e sete subclasses correspondentes conforme Figura 19 A execução da metodologia MCT baseiase resumidamente no seguinte procedimento a Compactação de cerca de 200 g de solo com diferentes umidades em molde cilíndrico de 50 mm de diâmetro para determinação de curvas de compactação ys x h em diferentes energias ou número de golpes aplicados por soquete padronizado e curvas correlacionando a redução de altura do corpodeprova h em função do número de golpes aplicados b Perda por imersão Pi dada pela relação percentual entre as massas seca e úmida da parte primitivamente saliente desprendida por imersão cerca de 10cm do molde de compactação Método DNERME 25489 Os resultados obtidos são associáveis ao valor miniMCV definido pela expressão MINI MCV 10 log N em que N é o número de golpes a partir do qual o solo compactado não sofre redução sensível de altura h mm c Conforme Figura 19 determinamse os parâmetros classificatórios C d P1 e e onde Manual de Pavimentação 67 MTDNITDPPIPR C é a inclinação da reta que passa pelo ponto de miniMCV 10 interpolada entre os trechos retos das curvas mais próximas d é a inclinação multiplicada por 103 do ramo seco da curva de compactação correspondente a 10 golpes Pi é determinado para o miniMCV 10 e na curva que relaciona as pedras por imersão dos corposdeprova ensaiados e os miniMCVs correspondentes para H 2 mm 3 i d 20 100 P e d Com os valores de e e C o solo é classificado em subclasses Figura 19 A Tabela 9 apresenta as propriedades típicas dos solos segundo os diferentes grupos classificatórios Manual de Pavimentação 68 MTDNITDPPIPR Figura 19 Ábaco para classificação MCT Manual de Pavimentação 69 MTDNITDPPIPR Tabela 9 Classificação MCT NA AREIAS NA ARENOSOS NS SILTOSOS NG ARGILOSOS LA AREIAS LA ARENOSOS LG ARGILOSOS areias areias siltosas siltes q areias siltosas areias argilosas silte k m siltes arenosos e argilosos argilas argilas arenosas argilas siltosas areias com pouca argila areias argilosas argilas arenosas argilas argilas arensas Muito alto 30 Alto 1230 Média 412 Baixo 4 Alta 70 Média 4070 Baixa 40 Alta 3 Média 053 Média 053 Baixa 05 Alta 3 Média 3 a 6 Baixo 6 IP LL Alto 30 70 Média jul30 3070 Baixo 7 30 PROPRIEDADES TÍPICAS DOS GRUPOS DOS SOLOS 1q quartzo m micas k caulinita 2 Corposdeprovas compactados na umidade ótima da energia normal com sobrecarga padrão quando pertinente sem fração retida na peneira de 2mm de abertura Baixa a média Alto Baixa Baixa média a alta baixa média a alta Alto a muito alto Baixa Baixa Baixa a média Baixa a média alta Alto Baixa Baixa Baixa Média a baixa NP a baixa L SOLOS DE COMPORTAMENTO LATERÍTICO baixa Alto alta alta e média alta e média CLASSES GRUPOS GRANULOMETRIA TÍPICA MINERAIS1 MINI CBR sem imersão EXPANSÃO CONTRAÇÃO Alto Baixa Baixa Baixa a Média CAPACIDADE DE SUPORTE 2 Perda de Suporte por imersão 2 2 PERMEABILIDADE log kcms 2 PLASTICIDADE N SOLOS DE COMPORTAMENTO NÃO LATERÍTICO Alto a médio Média a baixa Baixa Baixa a Média Média a alta Baixa a NP Baixa Média a NP Médio a alto alta alta Média Média a baixa Média a alta Manual de Pavimentação 70 MTDNITDPPIPR CLASSIFICAÇÃO RESILIENTE A partir dos estudos de Mecânica dos Pavimentos iniciados na COPPEUFRJ em 1976 por Pinto e Preussler sob a orientação de Medina foi possível desenvolver uma classificação de solos baseada em suas propriedades resilientes permitindo assim qualificálos quanto ao comportamento mecânico em termos de deformabilidade elástica conforme Figura 20 a seguir A Classificação fundamentase no conhecimento do módulo resiliente dos solos M R determinado pelo DNER ME 13194 Figura 20 Classificação resiliente de solos granulares a Solos Granulares Entendese por solos granulares para fins de classificação quanto à resiliência aqueles que apresentam menos de 35 em peso de material passando na peneira nº 200 0075 mm A Figura 20 apresenta os grupos de solos A B e C que retratam o comportamento deles definido pelo modelo M R K 1 3 x K2 GRUPO A GRUPO C GRUPO B 10000 5000 1000 500 200 01 02 03 04 05 10 12 14 16 18 20 TENSÃO CONFINANTE s kgfcm 3 2 MÓDULO RESILIENTE MRkgfcm 2 Manual de Pavimentação 71 MTDNITDPPIPR sendo K1 e K2 os parâmetros de resiliência determinados em ensaios triaxiais de carregamento repetido sob tensões de confinamento3 e M R o módulo de resiliência correspondente Grupo A solos com grau de resiliência elevado não deve ser empregado em estruturas de pavimentos e constituem subleitos de péssima qualidade Grupo B solo com grau de resiliência intermediário pode ser empregado em estrutura de pavimentos como base subbase e reforço do subleito ficando seu comportamento dependente das seguintes condições K2 050 bom comportamento K2 050 comportamento dependente da espessura da camada e da qualidade do subleito Grupo C solos com baixo grau de resiliência pode ser usado em todas as camadas do pavimento resultando em estruturas com baixas deflexões b Solos Finos Entendese por solos finos para fins de classificação quanto à resiliência aqueles que apresentam mais de 35 em peso de material passando na peneira nº 200 0075 mm A Figura 21 apresenta os grupos de solos Tipo I Tipo II e Tipo III que retratam o comportamento dos mesmos definido pelo modelo M R K2 K3 K1 d para d K1 M R K2 K4 d K1 para d K1 sendo K1 K2 K3 e K4 os parâmetros de resiliência determinados em ensaios triaxiais de carregamento repetido sob tensõesdesviod e M R o módulo de resiliência correspondente Solo Tipo I solo de bom comportamento quanto à resiliência como subleito e reforço do subleito podendo ser utilizado também como camada de subbase Solo Tipo II solo de comportamento regular quanto à resiliência como subleito e reforço do subleito Solo Tipo III solo de comportamento ruim quanto à resiliência É vedado seu emprego em camadas do pavimento Para o subleito requerendo cuidados e estudos especiais Na impossibilidade de determinar os valores de M R podese estimar a Classificação indiretamente a partir da percentagem de silte na fração que passa na peneira nº 200 S e do CBRTabela 10 Manual de Pavimentação 72 MTDNITDPPIPR Tabela 10 Classificação dos solos finos Método indireto CBR S 35 35 65 65 5 III III III 6 9 II II III 10 I II III Solo Tipo I MR 4874 d 1129 Solo Tipo II MR 1286 d 05478 Solo Tipo III MR 530 kgfcm2 ANÁLISE DAS CLASSIFICAÇÕES De acordo com T K Liu a classificação unificada dos solos é mais apropriada a uma descrição de solos com finalidade gerais enquanto a classificação TRB se adapta melhor à avaliação do suporte destes materiais Nas Tabelas 11 e 12 são mostradas as possíveis interrelações entre os sistemas de Classificação do TRB e SUCS enquanto que nos Tabelas 13 e 14 aparecem faixas de valores mais comuns de CBR Liu Manual de Pavimentação 73 MTDNITDPPIPR Figura 21 Classificação resiliente de solos finos Manual de Pavimentação 74 MTDNITDPPIPR Tabela 11 Interrelações entre a classificação TRB e a unificada Classificação Classificação Unificada TRB Mais provável Possível Possível mas improvável A1a GW GP SW SP GM SM A1b SW SP GM SM GP A3 SP SW GP A24 GM SM GC SC GW GP SW SP A25 GM SM GW GP SW SP A26 GC SC GM SM GW GP SW SP A27 GM GC SM SC GW GP SW SP A4 ML OL CL SM SC GM GC A5 OH MH ML OL SM GM A6 CL ML OL SC GC SM GC SC A75 OH MH ML OL CH GM SM GC SC A76 CH CL ML OL SC OH MH GC GM SM Tabela 12 Interrelações entre a classificação unificada e TRB SUCS TRB Mais provável Possível Possível mas improvável GW A1a A24 A25 A26 A27 GP A1a A1b A3 A24 A25 A26 A27 GM A1b A24 A25 A 27 A26 A4 A5 A6 A7 A76 A1a GC A26 A2 A24 A6 A4 A76 A75 SW A1b A1a A3 A24 A25 A26 A27 SP A3 A1b A1a A24 A25 A26 A27 SM A1b A24 A25 A 27 A26 A4 A5 A6 A75 A76 A1a SC A26 A27 A24 A6 A4 A76 A75 ML A4 A5 A6 A75 CL A6 A76 A6 A75 A4 OL A4 A5 A6 A75 A76 CH A76 A75 OH A75 A5 A76 PT Manual de Pavimentação 75 MTDNITDPPIPR Tabela 13 Valores prováveis de CBR para os grupos de SUCS Solos CBR GW 40 a mais de 80 GP 30 a mais de 60 GM 20 a mais de 60 GC e SW 20 a 40 SP e SM 10 a 40 SC 5 a 20 ML CL CH 15 a menos de 2 MH 10 a menos de 2 OL OH 5 a menos de 2 Tabela 14 Valores prováveis de CBR para os grupos da classificação TRB Solos CBR A1a 40 a mais de 80 A1b 20 a mais de 80 A24 e A25 25 a mais de 80 A26 e A27 12 a 30 A3 15 a 40 A4 4 a 25 A5 menos de 2 a 10 A6 e A7 menos de 2 a 15 A partir de pesquisa conduzida pelo IPRDNER sobre solos tropicais quando analisouse um total de 355 amostras de solos observouse a seguinte correlação entre as classificações MCT e a resiliente Tabela 15 Tabela 15 Interrelação entre a classificação MCT e a resiliente MCT Resiliente Predominância Comportamento NA III III grau de resiliência alto LA III III grau de resiliência alto NA II III II grau de resiliência médio e alto NS II III II grau de resiliência médio a alto NG II I II grau de resiliência médio a baixo LA II I II I grau de resiliência médio a baixo LG I II I grau de resiliência baixo Manual de Pavimentação 76 MTDNITDPPIPR Estudos realizados por Nogami e Villibor bem como os resultados obtidos nos trabalhos já mencionados mostram dificuldades em se associar as classificações TRB SUCS e MCT Verificase que as diferenças de propriedades que caracterizam os solos lateríticos e saprolíticos retratados na classificação MCT não se refletem no gráfico de plasticidade ou no grupo das classificações tradicionais Quanto à classificação resiliente para solos finos a consideração do valor CBR e a relação silteargila não levadas em conta nas classificações tradicionais dificultam uma análise comparativa Portanto solos do tipo A7 ou A6 podem ser classificados em qualquer tipo quanto à resiliência dependendo do seu valor CBR Esta mesma consideração se reflete no SUCS Os estudos indicam uma pequena correlação entre as classificações MCT e Resiliente Este fato também ocorre entre estas classificações e as norteamericanas TRB e SUCS Em função de suas diferentes características granulométricas os solos tendem a apresentar comportamento mecânico resposta às cargas aplicadas variado Assim os solos granulares teriam resistência à penetração elevada devido ao atrito intergranular e ao entrosamento de partículas Ao mesmo tempo sua deformabilidade elástica tende a ser elevada pois as partículas têm liberdade o suficiente para rolarem uma sobre as outras devido à baixa coesão e pequena influência das forças de campo em relação aos pesos das partículas Já nos solos finos coesivos a resistência à penetração tende a ser baixa pois as partículas são plaquetas com baixo grau de entrosamento e sua deformidade elástica tende a ser baixa devido aos campos eletromagnéticos que existem entre as partículas os quais se opõem a seus deslocamentos relativos tendo importância devido ao pequeno peso das partículas Em vista desses aspectos podese esperar que a relação M R CBR para os solos finos coesivos seja mais elevada que no caso dos solos granulares uma vez que o módulo de resiliência mede a deformabilidade elástica do solo enquanto o CBR se relaciona com a resistência do solo saturado Uma outra diferença se refere à variação do módulo de resiliência com o estado de tensões Os campos eletromagnéticos entre as partículas dos solos finos coesivos são vencidos por deformações cisalhantes Assim o módulo desses solos devem variar com a tensãodesvio d Da mesma forma com o aumento das deformações volumétricas aumenta o atrito entre as partículas nos solos granulares explicando o aumento de M R com 3 já nos solos lateríticos a cimentação das partículas produzida pela laterização tem o efeito de reduzir a dependência de M R com estado de tensões Ao mesmo tempo o próprio valor do módulo tende a aumentar juntamente com a resistência Dessa forma se M R crescer bem mais que o CBR a relação M RCBR aumentará Em vista dessas considerações a relação M RCBR pode ser um parâmetro bem mais indicativo da natureza dos solos que o valor de M R ou do CBR isoladamente sendo mais capaz de diferenciar grupos ou tipos de solos existentes Agrupandose os pontos no ábaco da classificação MCT obtêmse os resultados mostrados na Figura 20 que indica relações características para cada região delimitada Manual de Pavimentação 77 MTDNITDPPIPR Investigando os parâmetros que afetariam a relação M RCBR foi possível identificar três regiões distintas com características mostradas na Figura 20 Estes grupos foram designados pelas letras G solos de comportamento granular I solos de comportamento intermediário C solos de comportamento coesivo A relação M RCBR média de todos os solos analisados é de 100 que coincide com a relação de Heukelom Klomp A dispersão contudo é muito grande sendo recomendável considerarse os resultados da classificação mostradas nas Figuras 22 e 23 Foram identificados três grupos de solos com relação à razão MRCBR tendo como parâmetro diferenciador a relação entre o CBR e a percentagem total de argila A Tabela 16 resume os valores da relação módulo CBR para cada um dos grupos de solos identificados Tabela 16 Relação módulo CBR Grupo CBR argila M R CBR G maior que 0474 40 I entre 0202 e 0474 120 C menor que 0202 440 SAF 700 Solo Arenoso Fino Figura 22 Variação da relação módulo CBR com a classificação MCT Manual de Pavimentação 78 MTDNITDPPIPR Figura 23 Gráfico CBR versus porcentagem de argila MATERIAIS PÉTREOS DEFINIÇÃO Os materiais pétreos usados em pavimentação normalmente conhecidos sob a denominação genérica de agregados podem ser naturais ou artificiais Os primeiros são aqueles utilizados como se encontram na natureza como o pedregulho os seixos rolados etc ao passo que os segundos compreendem os que necessitam uma transformação física e química do material natural para sua utilização como a escória e a argila expandida CLASSIFICAÇÃO Os agregados usados em pavimentação podem ser classificados segundo a natureza tamanho e distribuição dos grãos agregado natural Quanto à natureza agregado artificial agregado graúdo Agregados Quanto ao tamanho agregado miúdo agregado de enchimento denso Quanto à graduação aberto tipo macadame Manual de Pavimentação 79 MTDNITDPPIPR Quanto à natureza das partículas a Agregados naturais são constituídos de grãos oriundos da alteração das rochas pelos processos de intemperismo ou produzidos por processos de britagem pedregulhos seixos britas areias etc b Agregados artificiais são aqueles em que os grãos são produtos ou subprodutos de processo industrial por transformação física e química do material escória de alto forno argila calcinada argila expandida Quanto ao tamanho individual dos grãos a Agregado graúdo é o material retido na peneira nº 10 20 mm britas cascalhos seixos etc b Agregado miúdo é o material que passa na peneira nº 10 20 mm e fica retido na peneira nº 200 0075 mm pódepedra areia etc c Agregado de enchimento ou material de enchimento filler é o que passa pelo menos 65 na peneira nº 200 0075 mm cal extinta cimento Portland pó de chaminé etc Os agregados graúdos miúdos e material de enchimento são nãoplásticos e inertes em relação aos demais componentes de uma mistura de agregados Quanto à distribuição ou graduação dos grãos a Agregado de graduação densa é aquele que apresenta uma curva granulométrica de material bem graduado e contínua com quantidade de material fino suficiente para preencher os vazios entre as partículas maiores b Agregado de graduação aberta é aquele que apresenta uma curva granulométrica de material bem graduado e contínua com insuficiência de material fino para preencher os vazios entre as partículas maiores c Agregado tipo macadame é aquele que possui partículas de um único tamanho o chamado one size agregate Tratase portanto de um agregado de granulometria uniforme onde o diâmetro máximo é aproximadamente o dobro do diâmetro mínimo O diâmetro máximo de um agregado é a abertura da malha da menor peneira na qual passam no mínimo 95 do material O diâmetro mínimo é a abertura da malha da maior peneira na qual passam no máximo 5 do material A Figura 24 a seguir apresenta a curva granulométrica dos agregados Manual de Pavimentação 80 MTDNITDPPIPR Figura 24 Curva de granulometria de agregados Existem equações que permitem determinar sob o ponto de vista granulométrico qual a classificação de um agregado Uma delas é a seguinte P n 100 d d D d 0 0 em que D diâmetro máximo d 0 diâmetro mínimo P percentagem em peso que passa na peneira de diâmetro d n constante Dessa forma temse a seguinte classificação a Agregado de graduação densa 035 n 055 b Agregado de graduação aberta 055 n 075 c Agregado tipo macadame D 2d n 10 A equação anterior para n 050 e d 0 0 é chamada equação de Füller P 100 d D Quanto à continuidade da curva de distribuição granulométrica Figura 25 os agregados podem ser classificados em agregados de granulometria contínua e de granulometria descontínua O de granulometria contínua apresenta todas as frações em sua curva de 38 12 34 1 95 5 PASSANDO D 1 254 mm d 38 95 mm 0 Manual de Pavimentação 81 MTDNITDPPIPR distribuição granulométrica sem mudanças de curvatura O de granulometria descontínua apresenta ausência de uma ou mais frações em sua curva de distribuição granulométrica dando formação de patamares caracterizandose pela mudança de curvatura da curva granulométrica ou seja por pontos de inflexão Figura 25 Curva de Distribuição Granulométrica Os agregados necessitam muitas vezes de uma operação de aperfeiçoamento para sua utilização como a pedra britada e o pódepedra Daí as seguintes definições serem consideradas Pedra afeiçoada é a pedra bruta trabalhada para determinados fins específicos tais como pedra para paralelepípedos para meiosfios etc Pedra marroada é a pedra bruta fragmentada por meio de marrão e com dimensões tais que possa ser manuseada Pedra não marroada é uma porção de rocha não trabalhada ou seja rocha bruta Brita é o material resultante da britagem de pedra escória de alto forno etc Brita classificada ou graduada é a brita obedecendo a determinados limites de diâmetro Às vezes para fins práticos essa brita é numerada de acordo com o seu diâmetro máximo Brita corrida é o resultante da britagem sem haver qualquer processo de separação granulométrica Pedrisco é o material proveniente de britagem da pedra e com diâmetro compreendido entre 64 mm e 20 mm Pódepedra é o produto da britagem com diâmetro das partículas menores que 20 mm CARACTERÍSTICAS TECNOLÓGICAS CONCEITUAÇÃO As características tecnológicas de um agregado servem para assegurar uma fácil distinção de materiais de modo a se poder comprovar sua uniformidade bem como a escolha de um material que resista de forma adequada as cargas que o pavimento irá suportar 38 12 DIÂMETROS DAS PARTICULAS PASSANDO CONTÍNUA DESCONTÍNUA 34 1 90 80 70 60 50 Manual de Pavimentação 82 MTDNITDPPIPR As características dos agregados que devem ser levadas em conta nos serviços de pavimentação são as seguintes a Granulometria b Forma c Absorção de água d Resistência ao choque e ao desgaste e Durabilidade f Limpeza g Adesividade h Massa específica aparente i Densidade real e aparente do grão A granulometria do agregado representada pela curva de distribuição granulométrica é uma das características que asseguram estabilidade aos pavimentos em conseqüência do maior atrito interno obtido por entrosamento das partículas desde a mais graúda à partícula mais fina Entre nós a forma predominante entre os grãos de um agregado é avaliada por um índice denominado Índice de Forma cuja determinação se faz por meio de ensaio específico normalizado pelo DNER Na construção de revestimentos asfálticos do tipo tratamento superficial é importante que a maioria dos agregados empregados tenham a forma cúbica No caso de revestimento por mistura admitese agregados com formas lamelares ou alongadas A porosidade do agregado é avaliada por intermédio de ensaios de absorção de água Indica a quantidade de água que um agregado é capaz de absorver É determinada em função da diferença de pesos expressos em percentagem observados em uma amostra que inicialmente é mergulhada em água por 24 horas e depois seca em estufa a 100 ºC 110 ºC até constância de peso A resistência ao choque e ao desgaste está associada à ação do tráfego ou aos movimentos recíprocos das diversas partículas A resistência ao choque é avaliada pelo ensaio Treton e a resistência ao desgaste pelo ensaio Los Angeles ambos normalizados pelo DNER A durabilidade do agregado está relacionada a resistência ao intemperismo É avaliada por meio de um ensaio em que o agregado é submetido ao ataque de uma solução padronizada de sulfatos de sódio ou de magnésio Esse ensaio é descrito com detalhes nos métodos de ensaios do DNER Por outro lado os agregados para serem usados na pavimentação betuminosa devem ser isentos de substâncias nocivas tais como argila matéria orgânica etc caracterizando assim a limpeza do agregado Uma das qualidades essenciais a se exigir de um agregado a ser usado em revestimentos asfálticos é que tenha boa adesividade isto é não haja possibilidade de deslocamento da película betuminosa pela ação de água Em geral os agregados básicos ou hidrofílicos calcários basaltos têm maior adesividade do que os ácidos ou hidrofóbicos granitos gnaisses Existem vários procedimentos para avaliar essa característica dos agregados Manual de Pavimentação 83 MTDNITDPPIPR alguns dos quais normalizados no meio rodoviário A adesividade satisfatória pode ser conseguida mediante o emprego de pequenas percentagens de substâncias melhoradoras de adesividade Esses corretivos de adesividade podem dividirse em dois grandes grupos os sólidos cal extinta pó calcário cimento Portland e os líquidos alcatrão e dopes Os mais largamente utilizados são os dopes de adesividade devido a sua eficiência e facilidade de aplicação no campo São produtos líquidos ou pastosos à base de aminas terciários e quartenários facilmente miscíveis no cimento asfáltico Os dopes são utilizados normalmente na proporção de 05 para 995 de cimento asfáltico Muitas vezes o asfalto dopado não apresenta boa adesividade ao agregado devido a um dos seguintes fatores quantidade do dope inferior à necessária má qualidade do dope falta de homogeneização do dope no asfalto Existem métodos para testar a eficiência do dope A massa específica aparente de um agregado é necessária para transformação de unidades gravimétricas em volumétricas e viceversa muito em uso nos serviços de pavimentação Sua determinação é preconizada por métodos normalizados pela ABNT e pelo DNER A massa específica do grão identifica o material a partir do qual se obteve o agregado MATERIAIS DIVERSOS Neste Item são apresentados os materiais de uso mais freqüente em pavimentação e que não se enquadram nas Seções anteriormente apresentadas Assim serão feitas aqui referências a estes materiais algumas mais aprofundadas outras mais superficiais conforme estejam mais ou menos desenvolvidos os estudos com relação a eles e suas aplicações AGLOMERANTES HIDRÁULICOS Chamamse aglomerantes hidráulicos as substâncias cuja propriedade principal é de por ação da água em proporções e condições adequadas apresentarem os fenômenos de pega e endurecimento Dentre os aglomerantes hidráulicos citamse aqueles de uso mais comum em pavimentação justificando pois sem inclusão citação neste Manual São eles Cal Hidráulica Cimento Portland CAL HIDRÁULICA DEFINIÇÃO Cal Hidráulica é o aglomerante que resulta da calcinação e posterior pulverização por processos de imersão ou suspensão em água de calcários argilosos a uma temperatura inferior à da fabricação dos cimentos Manual de Pavimentação 84 MTDNITDPPIPR Em função de sua composição química a cal hidráulica é definida pelo índice de hidraulicidade de VICAT I ou pelo módulo de hidraulicidade M que são dados pelas relações que se seguem em que se consideram as percentagens em peso de seus elementos constituintes I S O Al O Fe O Fe O CaO MgO M CaO MgO SiO Al O Fe O i 2 2 3 2 3 2 3 2 2 3 2 3 O tempo de pega não só das cales mas dos aglomerantes hidráulicos em geral é função do índice de hidraulicidade quanto maior o índice de hidraulicidade I tanto mais rápida a pega da cal ou do aglomerante MATÉRIASPRIMAS E FABRICAÇÃO As matériasprimas para a fabricação das cales hidráulicas são os calcários impuros com 20 30 de argila e 70 80 de calcário CaCO3 A fabricação da cal hidráulica é realizada nos mesmos tipos de fornos empregados para a obtenção de cal aérea que tanto podem ser intermitentes como contínuos ESPECIFICAÇÕES A American Society for Testing Materials ASTM em sua designação C 14167 atualizada em 1978 estabelece as seguintes especificações para os tipos definidos de cal hidráulica Cal hidráulica de alto teor em cálcio cal que não contém mais de 5 de óxido de magnésio da porção não volátil Cal hidráulica magnesiana cal que contém mais de 5 de óxido de magnésio da porção não volátil a Composição química a cal hidráulica conforme sua composição química calculada com base nos nãovoláteis deve ser enquadrada nas seguintes especificações Tabela 17 Tabela 17 Parâmetros de composição de cal hidráulica Componentes Máx Mín Óxido de cálcio e óxido de magnésio CaO e MgO 75 65 Sílica SiO2 26 16 Óxido de ferro e óxido de alumínio Fe2O3 e Al2O3 12 Dióxido de Carbono CO2 8 Manual de Pavimentação 85 MTDNITDPPIPR b Finura para todos os tipos de cal hidráulica a amostra não deverá deixar um resíduo maior que 05 na peneira de 06 mm nº 30 e não mais de 10 de resíduo na peneira de 0075 mm nº 200 quando ensaiada em conformidade com o prescrito nesta especificação c Tempo de pega a pasta de consistência normal não deverá apresentar um início de pega com menos de 2 horas quando ensaiada pelo método da agulha de GILMORE O final de pega deve se verificar com 24 horas d Expansibilidade todos os tipos de cal hidráulica A e B quando submetidos ao ensaio de expansibilidade em autoclave não devem apresentar uma expansão superior a 1 e Resistência à compressão a resistência média à compressão de no mínimo três corposdeprova cúbicos de 2 polegadas de aresta moldados armazenados e ensaiados de acordo com os métodos próprios deverá apresentar os seguintes valores Tabela 18 Tabela 18 Resistência à compressão Idade 7 dias 28 dias Rc mínima 170 kgcm2 17 Mpa 34 kgcm2 34 MPa f Rejeição a cal hidráulica poderá ser rejeitada caso não se enquadre em qualquer dos itens destas especificações entretanto se não for atingida a resistência à compressão exigida para os 7 dias de idade devese aguardar o resultado do ensaio aos 28 dias antes da rejeição definitiva do material Devem ser concedidos prazos de 10 e 31 dias após a amostragem respectivamente para o término dos ensaios de compressão aos 7 e 28 dias CIMENTO PORTLAND Dentre as categorias de cimentos atualmente fabricados no Brasil destacamse os do tipo Portland comum composto de altoforno pozolânico de alta resistência inicial e resistentes a sulfatos Assim temse a Cimento Portland comum CP I e CP I S ABNT EB 191 b Cimento Portland composto CP II E CP II Z e CP II F ABNT EB 213891 c Cimento Portland de altoforno CP III ABNT EB20891 d Cimento Portland pozolânico CP IV ABNT EB 75891 e Cimento Portland de alta resistência inicial CP V ARI ABNT EB 291 f Cimentos Portland resistentes à sulfatos RS NBR 5737 DEFINIÇÕES a Cimento Portland comum é o aglomerante hidráulico obtido pela moagem de clínquer Portland ao qual se adiciona durante a operação a quantidade necessária de uma ou Manual de Pavimentação 86 MTDNITDPPIPR mais formas de sulfato de cálcio Durante a moagem é permitido adicionar a esta mistura materiais pozolânicos escórias granuladas de altoforno eou materiais carbonáticos nos teores especificados na EB 191 b Cimento Portland composto é definido de modo semelhante ao descrito em a sendo que durante a moagem é permitido adicionar a esta mistura matérias pozolânicos escórias granuladas de alto forno eou materiais carbonáticos nos teores especificados na EB 213891 e sensivelmente maiores de que em a c Cimento Portland de altoforno é o aglomerante hidráulico obtido pela mistura homogênea de clínquer Portland e escória granulada de altoforno moídos em conjunto ou em separado Durante a moagem é permitido adicionar uma ou mais formas de sulfato de cálcio e materiais carbonáticos nos teores especificados na EB 20891 d Cimento Portland pozolânico é o aglomerante hidráulico obtido pela mistura homogênea de clínquer Portland e materiais pozolânicos moídos em conjunto ou em separado Durante a moagem é permitido adicionar uma ou mais formas de sulfato de cálcio e materiais carbonáticos nos teores especificados na EB 75891 e Cimento Portland de alta resistência inicial é o aglomerante hidráulico que atende às exigências de alta resistência inicial obtido pela moagem de clínquer Portland constituído em sua maior parte de silicatos de cálcio hidráulicos ao qual se adiciona durante a operação a quantidade necessária de uma ou mais formas de sulfato de cálcio Durante a moagem é permitido adicionar a esta mistura materiais carbonáticos nos teores especificados na EB 291 f Cimento Portland resistente a sulfatos é definido de modo semelhante ao descrito em a desde que atenda à condição de resistência aos sulfatos São considerados resistentes cimentos cujo teor de C3A do clínquer seja igual ou inferior a 8 e cujo teor de adições carbonáticas seja igual ou inferior a 5 da massa do aglomerante total eou cimentos Portland de altoforno CP III cujo teor de escória granulada de altoforno esteja entre 60 e 70 eou cimentos Portland pozolânicos CP IV cujo teor de materiais pozolânicos esteja entre 25 e 40 eou cimentos que tenham antecedentes com base em resultados de ensaios de longa duração ou referências de obras que comprovadamente indiquem resistência a sulfatos A homogeneização de cimento com água e sua transformação em massa compacta compreende duas etapas distintas a pega e o endurecimento A pega do cimento etapa inicial da transformação citada processase em poucas horas e é caracterizada pelo aumento de viscosidade da pasta Considerase pega terminada final de pega quando a pasta não se deforma sob a pressão de esforços moderados definidos em ensaiopadrão Terminada a pega iniciase a etapa de endurecimento que corresponde ao aumento crescente da resistência da pasta de cimento sob condições favoráveis Esse processamento se desenvolve por vários anos Manual de Pavimentação 87 MTDNITDPPIPR Os compostos químicos C3S e o C2S são os responsáveis pela pega do cimento durante a qual ambos se combinam com a água para formar o silicato inferior hidratado de cálcio O C3S responde pela resistência inicial e o C2S pela resistência final O C3S desenvolve maior calor de hidratação que o C2S ESPECIFICAÇÕES As Normas Brasileiras fixam valores para aceitação dos cimentos Portland normalizados ADITIVOS PARA CONCRETOS GENERALIDADES Visando a melhoria das características de um concreto tendo em vista o fim a que se destina ou as condições de concretagem surgiram ultimamente diversos produtos de adição Entre nós embora já bastante difundidos tais produtos ainda não têm efeitos e conseqüências de seu emprego perfeitamente caracterizados sendo pois interessante aqui a apresentação embora sumária desses aditivos DEFINIÇÃO Consideramse aditivos quaisquer substâncias que não os cimentos água ou agregados usados como ingredientes para melhorar eou alterar características de um concreto ou as condições de concretagem Assim quaisquer substâncias que se adicionem à água de amassamento ou aos demais componentes do concreto antes ou durante a mistura serão consideradas aditivos desde que produzam modificações sensíveis nas características deste material O CEB 90 recomenda cautela no emprego dos aditivos de uma forma geral principalmente pelo risco de trazer substâncias deletérias para o concreto CLASSIFICAÇÃO E FINALIDADES Diversos são os tipos de aditivos e suas finalidades o que dificulta a elaboração de uma classificação detalhada dos mesmos e o relacionamento completo de seus efeitos no concreto Assim serão apresentados sucintamente os tipos considerados mais importantes tendo em vista seu emprego em pavimento de concreto de cimento ACELERADORES São aditivos que por meio de um crescimento mais rápido da resistência dos concretos têm por objetivo a Redução do tempo de remoção das fôrmas b Redução do período de cura c Redução do prazo de entrega da obra Manual de Pavimentação 88 MTDNITDPPIPR d Compensação do retardamento do crescimento de resistência provocado por baixas temperaturas e Redução do período de proteção para reparos de emergência ou outros trabalhos Os aceleradores mais conhecidos são em geral o cloreto de sódio o cloreto de cálcio alguns compostos orgânicos como trietanolamina alguns carbonatos solúveis silicatos e fluossilicatos e cimentos aluminosos Dentre estes o de efeitos mais conhecidos é o cloreto de cálcio que pode ser utilizado em percentagem de 2 a 3 no máximo de preferência dissolvido na água de amassamento Utilizandose 2 de cloreto de cálcio em relação ao peso do cimento empregado podese conseguir uma elevação de 28 a 70 kgcm2 da resistência à compressão do concreto para 1 e 7 dias de cura a 21 ºC INCORPORADORES DE AR São substâncias que adicionadas aos concretos provocam a formação de pequeníssimas bolhas de ar que as distribuem uniformemente na massa melhorando em geral suas propriedades permitindo a redução do fator águacimento sem prejuízo da trabalhabilidade São em geral emulsificadores que reduzindo a tensão superficial da água garantem a estabilidade das bolhas formadas durante a mistura sua uniformidade volumétrica e a regularidade de sua distribuição na massa Como substâncias que atribuem tais propriedades aos concretos poderiam ser citadas resinas naturais sebos óleos ou sabões sulfonados que são adicionados geralmente em quantidades que variam de 0005 a 005 em peso do cimento Existem já também produtos industrializados de eficiência comprovada por sua utilização em diversas obras correntes Dentre as vantagens proporcionadas aos concretos pela incorporação de ar podemse citar a Melhora a reologia do concreto fresco b Redução da água de amassamento c Melhor trabalhabilidade d Eliminação ou redução da segregação e exsudação e Grande impermeabilidade f Maior resistência ao intemperismo No concreto endurecido melhoram a durabilidade tornandoo mais resistente à ação do gelo e degelo bem como de elementos agressivos A adição sem controle de incorporadores de ar pode entretanto causar redução das resistências à flexão e à compressão bem como prejudicar a aderência ao aço nos concretos armados O ar incorporado pode também nos concretos já lançados tornar a taxa de exsudação menor que a de evaporação o que faz com que a superfície se apresente seca e viscosa obrigando o encurtamento do intervalo de tempo entre o lançamento e o acabamento O controle da incorporação de ar pode ser feito através da massa específica do concreto fresco ou utilizandose aparelhos medidores apropriados Manual de Pavimentação 89 MTDNITDPPIPR MATERIAIS POZOLÂNICOS São materiais silicosos e argilosos finamente divididos que em temperatura ordinária e em presença da água combinamse com cal hidratada para formar compostos cimentícios estáveis Esses materiais podem substituir de 10 a 40 do cimento nos concretos melhorando sua trabalhabilidade e reduzindo a exsudação a segregação e o calor de hidratação O aumento da impermeabilidade e da resistência às águas agressivas dos concretos em que se introduzem estes materiais recomendam seu uso em grandes estruturas encontradas em solos condições agressivas Os materiais pozolânicos mais comumente empregados são microssílica cinzas volantes cinzas vulcânicas terras diatomáceas tratadas pelo calor xisto bruto ou argilas tratadas pelo calor RETARDADORES São substâncias que adicionadas aos concretos prolongam a secagem inicial do mesmo com o objetivo principal de equilibrar o efeito acelerador da temperatura durante a concretagem em tempo quente São também algumas vezes aplicadas às fôrmas para evitar a aderência da camada superficial da argamassa permitindo pronta remoção por escovação Essas substâncias retardadoras são em geral derivados de carboidratos ou ligno sulfonatos cuja adição se faz em torno de 1 do peso do cimento Devese lembrar que certos retardadores orgânicos reduzem as resistências dos concretos Substâncias há que para certos tipos de cimento agem como retardadores e para outros como aceleradores ou também em certas quantidades retardam e em outras aceleram Em vista dos problemas citados o uso de retardadores deve ser precedido de experimentações que esclareçam seus efeitos nos concretos em que são empregados PLASTIFICANTES E SUPERPLASTIFICANTES São substâncias cujo emprego como aditivos permitem a preparação de concretos mais densos de maior resistência mecânica maior aderência menor fissuração e melhor trabalhabilidade apesar da redução do fator águacimento em virtude de promoverem a redução do tamanho do gel e causarem o retardamento da hidratação Ao iniciarse a hidratação de um cimento logo que este é colocado em contato com a água formase em torno de cada grão uma película gelatinosa cujo tamanho varia em função da quantidade de água e da temperatura Esta película a que se chama gel do cimento é responsável por qualidades do concreto fresco untuosidade e coesão e por características importantes do concreto endurecido fissuração uniformidade resistência mecânica O prosseguimento da hidratação promove a cristalização parcial do gel que se torna então menos espesso retornando o grão de cimento praticamente ao seu tamanho original Manual de Pavimentação 90 MTDNITDPPIPR As altas temperaturas provocam mais rápida formação de gels aumentando também o seu tamanho o que acarreta maior consumo de água para uma dada trabalhabilidade do concreto influenciando decididamente as principais características do material Hoje já se faz o controle do tamanho e da atividade do gel do cimento por meio de agentes químicos chamados dispersores O consumo de dispersores em concreto varia com a temperatura de trabalho não ultrapassando entretanto em geral a 1 em peso do cimento empregado Além dos aditivos apresentados e caracterizados por seus efeitos nos concretos em que são empregados alguns existem que podem apresentar efeitos combinados como dispersoraceleradorincorporador de ar etc Quando se desejam efeitos combinados podem ser utilizados também mais de um aditivo no mesmo concreto com propriedades diversas O uso de aditivo entretanto só deve ser adotado quando com expresso consentimento da Fiscalização e após a comprovação dos resultados de seu emprego por laboratórios especializados CINZA VOLANTE FLYASH Constitui um subproduto das usinas termelétricas e provém de carvão ou de combustíveis derivados do petróleo A aplicação de cinza volante tem sido feita com êxito como aditivo para concretos de cimento e na estabilização química de solos Sua composição química depende do tipo de combustível queimado na usina MICROSSÍLICA A microssílica constituída por cerca de 90 de sílica amorfa Si O2 em pequenos glóbulos de diâmetro da ordem de 104 mm é um subproduto da fabricação do metal sílico e das ligas de ferrosilício quando adicionada ao concreto em cerca de 10 a 15 do peso do cimento modifica suas propriedades devido à forma de suas partículas e a sua extrema finura de ordem de 100 vezes menor que o cimento dentre outras causas A ação conjunta de adições minerais microssílica e aditivos superplastificantes reduz extremamente a permeabilidade do concreto podendo atingir valores inferiores a 106 cmh cerca de sete vezes menor do que nos concretos convencionais face principalmente a transformações ocorridas na estrutura dos poros e dos produtos cristalinos nas fases correspondentes à pasta de cimento hidratada e a zona de transição entre a pasta e o agregado Manual de Pavimentação 91 MTDNITDPPIPR CLORETO DE CÁLCIO É um produto químico de experiência comprovada na técnica rodoviária reduz espessura da película de água adesiva nas partículas de solos assegurando massas específicas mais elevadas a fim de obter misturas estabilizadas Retém a umidade na fração fina do solo e facilita pela ação do tráfego a compactação de misturas graduadas Em razão da solubilidade na água e higroscopicidade o cloreto de cálcio é recomendado para aplicações em regiões secas ou após as chuvasem regiões de períodos sazonais definidos Outra aplicação eficiente apresentase para o cloreto de cálcio quando estabelecida em laboratório é a de agente acelerador de pega nas obras de concreto de cimento O cloreto de cálcio é um produto resultante da fabricação de álcalis No processo patenteado SOLVAY é o produto residual no processo eletrolítico é obtido a partir do cloro O cloreto de cálcio não deverá ser empregado em pavimentos de concreto armado pelo risco de corrosão nas armaduras A AASHTO na designação M 144 86 fixa o método de amostragem os métodos de ensaio e requisitos exigidos para o cloreto de cálcio ÁGUA PARA OS CONCRETOS Do ponto de vista qualitativo deve ser limpa e isenta tanto quanto possível de impurezas tais como argilas ou matérias húmicas em suspensão sais minerais em proporções prejudiciais açúcares ácidos álcalis óleos ou quaisquer outras substâncias que possam influir prejudicialmente nas características dos concretos De um modo geral as águas potáveis apresentam condições consideradas boas para utilização em concretos de cimento A NBR 6118 estabelece as condições de utilização da água Quando face à inexistência de outras fontes for necessário empregar águas provenientes de poços rios etc cujas características sejam desconhecidas ou duvidosas é recomendável a realização dos ensaios comparativos de pega e resistência à compressão Por meio deles usandose um mesmo cimento e uma mesma areia para composição de argamassas é possível estabelecerse uma comparação entre as características da água em estudos e de uma água reconhecida como de boa qualidade Em casos em que haja suspeição quanto à qualidade da água disponível a Fiscalização deverá remeter amostras da mesma a um laboratório especializado para a realização dos ensaios citados Manual de Pavimentação 93 MTDNITDPPIPR 3 MODALIDADES E CONSTITUIÇÃO DE PAVIMENTOS 3a A vonk met je toekomstige vriend Manual de Pavimentação 95 MTDNITDPPIPR 3 MODALIDADES E CONSTITUIÇÃO DE PAVIMENTOS GENERALIDADES Pavimento de uma rodovia é a superestrutura constituída por um sistema de camadas de espessuras finitas assentes sobre um semiespaço considerado teoricamente como infinito a infraestrutura ou terreno de fundação a qual é designada de subleito O subleito limitado assim superiormente pelo pavimento deve ser estudado e considerado até a profundidade onde atuam de forma significativa as cargas impostas pelo tráfego Em termos práticos tal profundidade deve situarse numa faixa de 060 m² 150 m O pavimento por injunções de ordem técnicoeconômicas é uma estrutura de camadas em que materiais de diferentes resistências e deformabilidades são colocadas em contato resultando daí um elevado grau de complexidade no que respeita ao cálculo de tensões e deformações e atuantes nas mesmas resultantes das cargas impostas pelo tráfego CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS De uma forma geral os pavimentos são classificados em flexíveis semirígidos e rígidos Flexível aquele em que todas as camadas sofrem deformação elástica significativa sob o carregamento aplicado e portanto a carga se distribui em parcelas aproximadamente equivalentes entre as camadas Exemplo típico pavimento constituído por uma base de brita brita graduada macadame ou por uma base de solo pedregulhoso revestida por uma camada asfáltica SemiRígido caracterizase por uma base cimentada por algum aglutinante com propriedades cimentícias como por exemplo por uma camada de solo cimento revestida por uma camada asfáltica Rígido aquele em que o revestimento tem uma elevada rigidez em relação às camadas inferiores e portanto absorve praticamente todas as tensões provenientes do carregamento aplicado Exemplo típico pavimento constituído por lajes de concreto de cimento Portland BASES E SUBBASES FLEXÍVEIS E SEMIRÍGIDAS As bases e subbases flexíveis e semirígidas podem ser classificadas nos seguintes tipos Figura 26 Manual de Pavimentação 96 MTDNITDPPIPR Figura 26 Classificação das bases e subbases flexíveis e semirígidas estabilização granulométrica solo brita brita graduada Granulares brita corrida Base e macadame hidráulico Subbases Flexíveis e com cimento solo cimento Semirígidas solo melhorado c cimento Estabilizados com aditivos com cal solocal solo melhorado c cal com betume solobetume bases betuminosas diversas BASES E SUBBASES GRANULARES a Estabilização Granulométrica São as camadas constituídas por solos britas de rochas de escória de alto forno ou ainda pela mistura desses materiais Estas camadas puramente granulares são sempre flexíveis e são estabilizadas granulometricamente pela compactação de um material ou de mistura de materiais que apresentem uma granulometria apropriada e índices geotécnicos específicos fixados em especificações Quando esses materiais ocorrem em jazidas com designações tais como cascalhos saibros etc temse o caso de utilização de materiais naturais solo in natura Muitas vezes esses materiais devem sofrer beneficiamento prévio como britagem e peneiramento com vista ao enquadramento nas especificações Quando se utiliza uma mistura de material natural e pedra britada temse as subbases e bases de solobrita Quando se utiliza exclusivamente produtos de britagem temse as subbases e bases de brita graduada ou de brita corrida b Macadames Hidráulicos e Seco Consiste de uma camada de brita de graduação aberta de tipo especial ou brita tipo macadame que após compressão tem os vazios preenchidos pelo material de enchimento constituído por finos de britagem pó de pedra ou mesmo por solos de granulometria e plasticidade apropriadas a penetração do material de enchimento é promovida pelo espalhamento na superfície seguido de varredura compressão sem ou com vibração e irrigação no caso de macadame hidráulico O macadame seco ou macadame a seco ao dispensar a irrigação além de simplificar o processo de construção evita o encharcamento sempre indesejável do subleito Manual de Pavimentação 97 MTDNITDPPIPR BASES E SUBBASES ESTABILIZADAS COM ADITIVOS Estas camadas têm quase todas processos tecnológicos e construtivos semelhantes às granulares por estabilização granulométrica diferente apenas em alguns detalhes a Solocimento É uma mistura devidamente compactada de solo cimento Portland e água a mistura solocimento deve satisfazer a certos requisitos de densidade durabilidade e resistência dando como resultado um material duro cimentado de acentuada rigidez à flexão O teor de cimento adotado usualmente é da ordem de 6 a 10 b Solo Melhorado com Cimento Esta modalidade é obtida mediante a adição de pequenos teores de cimento 2 a 4 visando primordialmente à modificação do solo no que se refere à sua plasticidade e sensibilidade à água sem cimentação acentuada são consideradas flexíveis c Solocal É uma mistura de solo cal e água e às vezes cinza volante uma pozolona artificial O teor de cal mais freqüente é de 5 a 6 e o processo de estabilização ocorre por modificação do solo no que refere à sua plasticidade e sensibilidade à água por carbonatação que é uma cimentação fraca por pozolanização que é uma cimentação forte Quando pelo teor de cal usado pela natureza do solo ou pelo uso da cinza volante predominam os dois últimos efeitos mencionados temse as misturas solocal consideradas semirígidas d Solo Melhorado com Cal E a mistura que se obtém quando há predominância do primeiro dos efeitos citados em 6323 e é considerada flexível e Solobetume É uma mistura de solo água e material betuminoso Tratase de uma mistura considerada flexível f Bases Betuminosas Diversas Estas camadas serão descritas nos itens referentes a revestimentos betuminosos pois as técnicas construtivas e os materiais empregados são idênticos BASES E SUBBASES RÍGIDAS Estas camadas são caracteristicamente as de concreto de cimento Esses tipos de bases e subbases têm acentuada resistência à tração fator determinante no seu dimensionamento Podem ser distinguidos dois tipos de concreto concreto plástico próprio para serem adensados por vibração manual ou mecânica Manual de Pavimentação 98 MTDNITDPPIPR concreto magro semelhante ao usado em fundações no que diz respeito ao pequeno consumo de cimento mas com consistência apropriada à compactação com equipamentos rodoviários REVESTIMENTOS Os revestimentos podem ser grupados de acordo com o esquema apresentado a seguir Figura 27 Figura 27 Classificação dos revestimentos Tratamento Superficiais Betuminosos Por Penetração Macadames Betuminosos Betuminosos prémisturado de graduação tipo aberta prémisturado de graduação tipo densa Revestimento Por Mistura Na Usina areia betume Flexíveis concreto betuminoso sheetasphalt Alvenaria Poliédrica Por Calçamento pedra Paralelepípedos betume cimento cerâmica Pavimentos Concreto Cimento Rígidos Macadame Cimentado REVESTIMENTOS FLEXÍVEIS BETUMINOSOS Os revestimentos betuminosos são constituídos por associação de agregados e materiais betuminosos Esta associação pode ser feita de duas maneiras clássicas por penetração e por mistura a Revestimentos por Penetração Esta modalidade envolve dois tipos distintos por penetração invertida e por penetração direta b Revestimentos Betuminosos por Penetração Invertida São os revestimentos executados através de uma ou mais aplicações de material betuminoso seguidas de idêntico número de operações de espalhamento e compressão de camadas de agregados com granulometrias apropriadas Conforme o número de camadas temse os intitulados tratamento superficial simples duplo ou triplo O tratamento simples executado com o objetivo primordial de impermeabilização ou para modificar a textura de um pavimento existente é denominado capa selante Manual de Pavimentação 99 MTDNITDPPIPR c Revestimentos Betuminosos por Penetração Direta São os revestimentos executados através do espalhamento e compactação de camadas de agregados com granulometria apropriada sendo cada camada após compressão submetida a uma aplicação de material betuminoso e recebendo ainda a última camada uma aplicação final de agregado miúdo Revestimento típico por penetração direta é o Macadame Betuminoso O Macadame Betuminoso tem processo construtivo similar ao Tratamento Duplo e comporta espessuras variadas e bem maiores em função do número de camadas e das faixas granulométricas correspondentes Com freqüência ele é usado como camada de base d Revestimentos por Mistura Nos revestimentos betuminosos por mistura o agregado é préenvolvido com o material betuminoso antes da compressão Quando o préenvolvimento é feito em usinas fixas resultam os Prémisturados Propriamente Ditos e quando feito na própria pista têmse os Prémisturados na Pista road mixes Conforme os seus respectivos processos construtivos são adotadas ainda as seguintes designações Prémisturado a Frio Quando os tipos de agregados e de ligantes utilizados permitem que o espalhamento seja feito à temperatura ambiente Prémisturado a Quente Quando o ligante e o agregado são misturados e espalhados na pista ainda quentes Conforme a graduação dos agregados com que são executados os Prémisturados e os Road mixes podem ser de graduação aberta ou densa Os de graduação densa em geral não requerem capa selante que é obrigatória nos de graduação aberta Quando o agregado natural ou artificial é constituído predominantemente de material passando na peneira n 10 abertura 20 mm ou seja de areia temse os Roadmixes e os Prémisturados AreiaBetume A designação Concreto Betuminoso Usinado à Quente ou Concreto Asfáltico tem sido reservada para prémisturados a quente de graduação densa em que são feitas rigorosas exigências no que diz respeito a equipamentos de construção e índices tecnológicos como granulometria teor de betume estabilidade vazios etc Do mesmo modo a designação SheetAsphaIt tem sido usado para os prémisturados areiabetume que satisfazem a exigência semelhantes às feitas para o concreto betuminoso Os prémisturados e roadmixes podem ser usados como bases de pavimento e como revestimento Neste último caso desde que atenda a faixa granulométrica adequada Manual de Pavimentação 100 MTDNITDPPIPR REVESTIMENTOS FLEXÍVEIS POR CALÇAMENTO A utilização destes tipos de pavimento em rodovias caiu consideravelmente na medida em que se intensificou a utilização de pavimentos asfálticos e de concreto Assim é que de uma maneira geral a sua execução se restringe a pátios de estacionamento vias urbanas e alguns acessos viários muito embora tal execução envolva algumas vantagens nos seguintes casos Em trechos com rampas mais íngremes aonde por exemplo os paralelepípedos promovem uma maior aderência dos pneus aumentando a segurança evitando dificuldades de transposição principalmente na época das chuvas Em trechos urbanos onde a estrada coincide com zonas densamente povoadas para os quais estão previstos os serviços de redes de água e esgotos Em aterros recémconstruídos e subleito sujeitos a recalques acentuados a Alvenaria Poliédrica Estes revestimentos consistem de camadas de pedras irregulares dentro de determinadas tolerâncias assentadas e comprimidas sobre um colchão de regularização constituído de material granular apropriado as juntas são tomadas com pequenas lascas de pedras e com o próprio material do colchão b Paralelepípedos Estes revestimentos são constituídos por blocos regulares assentes sobre um colchão de regularização constituído de material granular apropriado As juntas entre os paralelepípedos podem ser tomadas com o próprio material do colchão de regularização pedrisco materiais ou misturas betuminosas ou com argamassa de cimento Portland Os paralelepípedos podem ser fabricados de diversos materiais sendo os mais usuais constituídos de blocos de granito gnaisse ou basalto NOTA São muito utilizados também revestimentos constituídos por blocos intertravados de concreto de cimento denominados blockrets A execução é semelhante à dos paralelepípedos mas requer cuidados apropriados a cada caso de modo a assegurar o necessário intertravamento e a decorrente distribuição de tensões entre blocos adjacentes REVESTIMENTOS RÍGIDOS O concreto de cimento ou simplesmente concreto é constituído por uma mistura relativamente rica de cimento Portland areia agregado graúdo e água distribuído numa camada devidamente adensado Essa camada funciona ao mesmo tempo como revestimento e base do pavimento Manual de Pavimentação 101 MTDNITDPPIPR 4 PROJETO DE ENGENHARIA RODOVIÁRIA Je bent al bij de eerste stap je hebt nu al zin om samen te eten maar het is belangrijk dat je ook samen praat Luister naar elkaar zonder te onderbreken Vertel over wat je voelt en wat je belangrijk vindt Heb geen haast om elkaar te kussen Vertrouwen en eerlijk zijn zijn heel belangrijk Manual de Pavimentação 103 MTDNITDPPIPR 4 PROJETO DE ENGENHARIA RODOVIÁRIA CONSIDERAÇÕES GERAIS Em atendimento à Legislação vigente o Projeto de Engenharia Rodoviária envolve Projetos de Engenharia de 2 duas naturezas a Projeto Básico de Engenharia b Projeto Executivo de Engenharia A terminologia anterior focalizava três etapas básicas para a execução propriamente dita da obra os estudos preliminares o anteprojeto e o projeto constituindo esse conjunto o chamado Projeto de Engenharia A Lei de Licitações Lei nº 8666 de 210693 não menciona explicitamente essas fases limitandose a definir Projeto Básico e Projeto Executivo A diferença entre um e outro é de grau o Projeto Básico é o conjunto de elementos necessários e suficientes para caracterizar a obra ou serviço Art 6 Inciso IX o Projeto Executivo é o conjunto de elementos necessários e suficientes à execução completa da obra Art 6 Inciso X Diz o Artigo 7 que as licitações para obras e para a prestação de serviços obedecerão ao disposto neste artigo eem particular à seguinte seqüência I projeto básico II projeto executivo III execução das obras e serviços 1º A execução de cada etapa será obrigatoriamente procedida da conclusão e aprovação pela autoridade competente dos trabalhos relativos às etapas anteriores à exceção do projeto executivoo qual poderá ser desenvolvido concomitantemente com a execução das obras e serviços desde que também autorizado pela Administração 2ª As obras e os serviços somente poderão ser licitados quando I houver projeto básico aprovado pela autoridade competente e disponível para exame dos interessados em participar do processo licitatório De acordo com a seqüência lógica apresentada o Projeto Básico seria a exigência mínima para a realização da licitação da obra mas nunca para sua execução Embora se admita o desenvolvimento do Projeto Executivo concomitantemente à execução das obras é altamente desejável que o Projeto Executivo já esteja disponível a tempo da licitação assegurando assim uma maior proximidade entre os Termos de Referência e a realidade da obra Esta nova conceituação de Projeto de Engenharia Rodoviária Projeto Básico e Projeto Executivo já se encontra consolidada nas Diretrizes Básicas para Elaboração de Estudos e Projetos Rodoviários Escopos Básicos e Instruções de Serviços Publicação IPR 717 Edição 2005 Segundo estas Diretrizes Básicas os Projetos de Engenharia Rodoviária se desenvolvem ao longo das seguintes fases a Fase Preliminar Manual de Pavimentação 104 MTDNITDPPIPR b Fase de Projeto Básico c Fase de Projeto Executivo A Fase Preliminar comum aos Projetos Básico e Executivo de Engenharia caracterizase pelo levantamento de dados e realização de estudos específicos com a finalidade do estabelecimento dos parâmetros e diretrizes para a elaboração dos itens de projeto do Projeto Básico sendo portanto uma fase de diagnóstico e recomendações A Fase de Projeto Básico comum aos Projetos Básico e Executivo de Engenharia será desenvolvida com a finalidade de selecionar a alternativa de traçado a ser consolidada e detalhar a solução proposta por meio da realização de estudos específicos e elaboração dos itens de projeto do Projeto Básico fornecendo plantas desenhos e outros elementos que possibilitem uma adequada identificação da obra a executar A Fase de Projeto Executivo especifica para Projetos Executivos de Engenharia será desenvolvida com a finalidade de detalhar a solução selecionada por meio da elaboração dos itens de projeto do Projeto Executivo fornecendo plantas desenhos e notas de serviço que permitam a construção da rodovia Devem ser fornecidos os seguintes elementos a Informações que possibilitem o estudo e a dedução de métodos construtivos instalações provisórias e condições organizacionais para a obra b Subsídios para montagem do plano de licitação e gestão da obra c Orçamento detalhado do custo global da obra fundamentado em quantitativos de serviços fornecimentos dos materiais e transportes propriamente avaliados d informações para a instrução dos processos desapropriatórios A seguir se procede a uma abordagem mais detalhada a respeito da elaboração dos seguintes itens de projeto do Projeto Executivo a Projeto Geométrico b Projeto de Pavimentação c Projeto de Drenagem Manual de Pavimentação 105 MTDNITDPPIPR PROJETO GEOMÉTRICO INTRODUÇÃO Neste capítulo serão tratados os assuntos referentes à fixação das características geométricas da plataforma e em particular da pista de rolamento em função da classe da rodovia e da região por ela atravessada Deste modo serão estabelecidas as diretrizes básicas para o cálculo da Nota de Serviço definidas as larguras das diversas camadas componentes do pavimento e fornecido modelo de Caderneta Tipo de Nota de Serviço para uso nos trabalhos de pavimentação ELEMENTOS GEOMÉTRICOS Neste item serão tratados os assuntos referentes à fixação das características geométricas da pista de rolamento em função da região atravessada e da classe da rodovia Deste modo serão estabelecidas as diretrizes básicas para o cálculo da nota de serviço bem como definidas as larguras das diversas camadas componentes do pavimento assim como fornecido um modelo de uma cadernetatipo de nota de serviço para uso nos serviços de pavimentação Os elementos numéricos constituintes da nota de serviço de pavimentação serão obtidos a partir das características apresentadas pela plataforma construída mesmo quando são desconhecidos os elementos da implantação básica No caso da pavimentação ser feita logo em seguida à terraplenagem haverá evidente simplificação de trabalho com supressão da operação descrita no item 724 De acordo com o Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais IPR DNER 1999 as larguras do revestimento para as diversas classes de rodovias nas regiões planas onduladas montanhosas ou escarpadas são as seguintes Classe especial 750 m Classe I 700 m Classe II e III 600 m a 700 m São definidos a seguir alguns elementos geométricos que embora não constituam parte integrante do pavimento achamse intimamente ligados à pavimentação Pista de rolamento parte da rodovia destinada ao trânsito de veículos Faixa de trânsito porção da pista cuja largura permite com segurança a circulação de veículos em fila única Greide inclinação longitudinal em relação à horizontal geralmente expressa em percentagem Superelevação inclinação transversal da pista nas curvas horizontais para compensar o efeito da força centrífuga sobre os veículos Abaulamento declividade transversal da superfície da estrada Manual de Pavimentação 106 MTDNITDPPIPR SEÇÃO TRANSVERSAL DO PAVIMENTO A definição dos diversos constituintes do pavimento em seção transversal é a que se segue Figura 28 a Pavimento é a estrutura construída após a terraplenagem e destinada econômica e simultaneamente em seu conjunto a resistir a distribuir ao subleito os esforços verticais oriundos do tráfego melhorar as condições de rolamento quanto à comodidade e conforto resistir aos esforços horizontais desgaste tomando mais durável a superfície de rolamento b Subleito é o terreno de fundação do pavimento c Leito é a superfície obtida pela terraplenagem ou obradearte e conformada ao seu greide e perfis transversais d Greide do leito é o perfil do eixo longitudinal do leito e Regularização é a camada posta sobre o leito destinada a conformálo transversal e longitudinalmente de acordo com as especificações a regularização não constitui propriamente uma camada de pavimento sendo a rigor uma operação que pode ser reduzida em corte do leito implantado ou em sobreposição a este de camada com espessura variável f Reforço do subleito é uma camada de espessura constante posta por circunstâncias técnicoeconômicas acima da de regularização com características geotécnicas inferiores ao material usado na camada que lhe for superior porém melhores que o material do subleito g Subbase é a camada complementar à base quando por circunstâncias técnico econômicas não for aconselhável construir a base diretamente sobre regularização h Base é a camada destinada a resistir e distribuir os esforços oriundos do tráfego e sobre a qual se constrói o revestimento i Revestimento é a camada tanto quanto possível impermeável que recebe diretamente a ação do rolamento dos veículos e destinada a melhorála quanto à comodidade e segurança e a resistir ao desgaste Figura 28 Esquema de seção transversal do pavimento 5 2 2 5 5 6 4 4 5 5 2 21 21 020 11 Talude de Corte Regularização Reforço de Subleito Subbase Base Talude de Aterro Manual de Pavimentação 107 MTDNITDPPIPR RELOCAÇÃO DO EIXO Para se obter elementos necessários à confecção da nota de serviço é preciso que se tenha o eixo locado e nivelado Deve ser feito paralelamente o nivelamento dos bordos isto é pontos distantes do eixo o equivalente à semilargura da regularização Nos casos de terraplenagem recente ou que se disponha dos elementos definidores do projeto o problema da relocação é muito simplificado dependendo de ter havido uma execução criteriosa Na maior parte das vezes não se dispõe dos elementos do projeto de modo que o problema da relocação se complica pois será necessário determinar os elementos dos trechos em curva R AC LC etc a partir dos quais será possível não só fazer a relocação como também fornecer a nota de serviço Para determinação desses elementos dos trechos em curva existem dois Quadros ver Tabelas 19 e 20 dos quais o primeiro serve para se determinar os citados elementos e o segundo prestase como auxiliar do outro conforme explicação dada a seguir a Tabela 19 é para o cálculo dos elementos no caso ocorrente onde se pode medir a distância e ver Figura 29 do PI ao vértice da curva circular A disposição dos elementos na Tabela é de tal sorte que possibilita uma seqüência normal e cronológica no cálculo de modo a se obter os elementos necessários à locação da curva No caso de curva circular utilizase o item II do Quadro onde se termina determinando o valor de R No caso de curva com transição em espiral item III da Tabela lançase uma curva circulartentativa de raio R medido no campo Determinase então o valor de e e ti conforme mostra o Quadro com Rs e ti calculase LC utilizandose o ábaco da Figura 30 ou segundo a fórmula dada na Tabela De posse do valor de LC e Rs obtém p tabelado no livro Emprego da Transição em Espiral no Traçados Rodoviários do Eng Manoel P de Carvalho Obtido p calculase t pela fórmula dada no Quadro O valor de LC será ideal quando a diferença ti 1 for a menor possível correspondendo a um valor de Rs que será então o raio adotado na elaboração da nota de serviço Na Tabela há margem para se fazer até quatro tentativas b A Tabela 20 é para cálculo de e distância do PI ao vértice da curva nos casos em que se defronta com uma situação em que o PI é inacessível Obtido o valor de e e do AC passase ao cálculo dos elementos para relocação utilizando a Tabela 19 Manual de Pavimentação 108 MTDNITDPPIPR Figura 29 Raio da curva circular TS AC AC PI SC CS RS RS AC R ei e Tl ST PLATAFORMA Manual de Pavimentação 109 MTDNITDPPIPR Figura 30 Cálculo do LC 2 3 ti ti t R s R s R s LC Chave L c 49 R ti cos AC s 2 cos AC 2 10 09 08 07 06 05 04 03 02 40 50 60 70 80 90 LC 100 110 120 130 R 10115 s R 11463 s R 12262 s R 13324 s R 14327 s t 900 1 t 850 1 t 800 1 t 750 1 t 700 1 t 650 1 t 600 1 t 550 1 t 500 1 t 450 1 t 400 1 t 350 1 t 300 1 t 280 1 t 260 1 t 240 1 t 220 1 t 200 1 R 15638 s R 19096 s R 21487 s R 22925 s R 24558 s R 28653 s R 31250 s R 35088 s R 39988 s R 42955 s R 49115 s R 57274 s R 61425 s t 180 1 t 160 1 t 140 1 t 120 1 t 100 1 t 090 1 t 080 1 t 070 1 t 060 1 t 050 1 t 040 1 t 030 1 t 020 1 t 010 1 Manual de Pavimentação 110 MTDNITDPPIPR Tabela 19 Cálculo dos elementos para relocação de curvas em estradas construídas Manual de Pavimentação 111 MTDNITDPPIPR Tabela 20 Estradas de classe II e III comprimento de transição 30 180 960 1111 2071 40 140 1001 1111 2112 50 120 1050 1139 2189 60 100 1056 1139 2197 70 090 1091 1156 2247 80 080 1103 1159 2262 90 075 1136 1185 2324 100 070 1160 1204 2364 110 070 1220 1267 2487 120 070 1277 1319 2596 130 30 060 1277 1319 2596 140 060 1278 1319 2597 150 060 1325 1361 2686 160 060 1368 1396 2764 170 060 1412 1454 2866 180 050 1412 1454 2866 190 050 1412 1454 2866 200 050 1412 1454 2866 300 040 1540 1533 3093 400 020 1540 1533 3093 440 010 1540 1533 3093 50 160 1209 1318 2527 60 130 1209 1318 2527 70 120 1257 1334 2591 80 110 1292 1359 2651 90 100 1311 1372 2687 100 090 1315 1372 2748 110 086 1350 1398 2860 120 082 1380 1480 2883 130 078 1403 1480 2900 140 40 074 1420 1480 2910 150 070 1430 1480 2916 160 066 1436 1480 2916 170 062 1436 1480 2916 180 058 1436 1480 2916 190 054 1436 1480 2916 200 050 1436 1480 2916 300 040 1540 1553 3093 400 035 1664 1699 3363 440 033 1697 1715 3412 100 106 1420 1478 2898 110 100 1457 1504 2961 120 095 1485 1536 3021 130 090 1509 1550 3059 160 60 078 1559 1601 3160 170 076 1590 1632 3222 180 074 1619 1644 3263 190 072 1639 1609 3308 400 045 1889 1908 3797 440 042 1939 1945 3884 200 080 1771 1803 3574 300 80 060 1885 1902 3787 400 050 1991 2001 3992 440 048 2047 2073 4120 TOTAL Nota Foram feitas no sentido de que o valor T1 fosse crescente com o raio de curvatura RAIOS VELOCIDADES DIRETRIZES T I Manual de Pavimentação 112 MTDNITDPPIPR Os pontos A e B são dois pontos quaisquer situados sobre as tangentes ou no prolongamento das mesmas e conforme se meça o valor AB pelo lado interno ou externo da curva tem que se dotar o MN de um sinal negativo ou positivo respectivamente NOTA DE SERVIÇO Nota de serviço é o conjunto de dados numéricos destinados a definir em planta e em perfil o desenvolvimento do pavimento Assim numa nota de serviço constarão todos os elementos que possibilitem a marcação de uma das camadas do pavimento visando sua execução Tomese como referência básica a regularização ou mesmo o reforço não só por ser a camada mais inferior como também a mais larga e uma vez executada procedese a marcação da camada subseqüente de acordo com a sua largura e sua espessura A largura da regularização será chamada de regularização adotada A espessura do pavimento determinada por intermédio de ensaio específico será decomposta em parcelas correspondentes às camadas constituintes do pavimento inclusive a regularização Na elaboração da nota de serviço é necessário ter além da relocação e nivelamento os dados referentes à superlargura e à superelevação calculadas da maneira exposta a seguir SUPERLARGURA Superlargura é uma largura adicional dada à pista nos trechos em curva de modo a assegurar ao tráfego condições de segurança e comodidade De acordo com o Manual de Projeto Geométrico de Rodovias Rurais IPR DNER 1999 superlargura será determinada pela fórmula R 10 V b R n R Δ 2 2 onde a largura em m n o número de faixas de tráfego de uma pista R o raio de curvatura do eixo da pista em m V a velocidade diretriz em kmh b a distância em m entre os eixos da parte rígida do veículo e que normalmente considerase igual a 6 m O valor de A encontrase tabelado a seguir em função da velocidade diretriz e do raio de curvatura considerando a pista com duas faixas de tráfego Os valores de R em cada tabela foram tomados até um máximo acima do qual a superlargura pode ser considerada como constante Manual de Pavimentação 113 MTDNITDPPIPR A Tabela 21 a seguir apresenta os valores da super largura para diversas velocidades de projeto Tabela 21 Valores para super largura Velocidade 30 kmh R 30 40 50 60 70 80 100 150 200 300 500 180 140 120 100 090 080 070 060 050 040 030 V40 kmh R 50 60 70 80 100 150 200 300 500 180 140 120 100 090 070 050 040 030 V 60 kmh R 110 150 200 300 500 800 10C 08C 07C 05C 04C 03C V 80 kmh R 200 300 400 600 1000 080 060 050 040 030 V 100 kmh R 340 400 600 1000 1 300 070 060 050 040 030 A marcação da superlargura farseá de modo crescente a partir do TS segundo a fórmula c S 1 1 onde S é a superlargura em seção transversal situada na curva de transição l distância dessa seção ao TS ou ST medida ao longo do eixo lc comprimento da curva de transição Nas curvas circulares de raio superior a 600 m onde não há necessidade de transição o valor de S será marcado todo no lado interno e será locado ao longo de um comprimento de transição fictício tomado metade antes e metade após o PC dado pela fórmula 0025 0 3 1 SI c onde I é a inclinação transversal total superevelação total tabelada de acordo com as Normas para o Projeto das Estradas de Rodagem I 002 003 004 005 006 007 008 009 010 1cm 28 42 56 70 84 98 112 126 140 Manual de Pavimentação 114 MTDNITDPPIPR Nos casos de estrada de classe Especial e classe I para curvas com raio menor que 600 m e estradas de Classe II e III para curvas de raio menor que 440 m será usado obrigatoriamente a transição em espiral determinada de acordo com o item 724 ao longo da qual fará linearmente a transição para a superlargura e para a superelevação Para as estradas de classe II e III com raio de curvatura inferior a 440 m a transição a empregar é a denominada circular de raio duplo conforme o Art 11 das Normas O comprimento de transição nesse caso será estabelecido de acordo com o estudo feito pelo Eng Manoel Pacheco de Carvalho ver Figura 31 Se 1 R é o raio do bordo interno 2 1 1 R R e de acordo com Collins as fórmulas que resolvem o problema são Figura 31 Curva de transição D R R 2 1 R T arc tg R a 2 O comprimento de transição medido sobre o eixo curvo da estrada a partir do PC é dado por 1 180 R O comprimento de transição propriamente dito é a soma de c T 1 1 valor esse tabelado A Tabela 22 a seguir indica o processo de determinação de distâncias em curvas com PI inacessível Manual de Pavimentação 115 MTDNITDPPIPR Tabela 22 Determinação da distância em curvas de PI inacessível NOTA O valor de MNserá positivo quando AB for medido pelo lado externo da curva e negativo no caso contrário 1 B M A E D N C2 C a b AC PI 1 DADOS AB A B II VALORES AUXILIARES Ângulos A B AC C C AC AC 180 180 180 AC C 2 2 D180B C 2 E 180 D Senos sen sen sen sen sen sen A B C C 2 D E III VALORES DOS PONTOS A e B ao PI a API AB sen B sen C b BPI AB sen A sen C IV DEFINIÇÃO DO PONTO DE INTERSEÇÃO M DA BISSETRIZ NO PI COM BASE AB AM BM a sen C2 sen E b sen C2 sen D V VALOR DO SEGMENTO MN MEDIDO NO CAMPO MN Sentido Interno Externo VI CÁLCULO DE e e e a Sen A sen E b Sen E sen D MN MN Manual de Pavimentação 116 MTDNITDPPIPR SUPERELEVAÇÃO Superelevação é a inclinação transversal da pista nas curvas feitas em tomo do bordo de referência de modo a assegurar ao tráfego condições de segurança e conforto A mudança das condições de inclinação transversal nas curvas para as condições de pista em tangente é feita ao longo da espiral de transição calculada conforme já exposto Ao longo da espiral a inclinação transversal cresce gradativamente girando em tomo do bordo de referência segundo a fórmula c Ix i 1 1 onde l a distância da seção considerada ao TS ou ST I a Superelevação total tabelada de acordo com o artigo 33 das Normas lc o comprimento da espiral de transição A Tabela 23 abaixo indica os valores da superelevação para as diversas classes de rodovias Tabela 23 Valores de superelevação Especial Raios 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 72 0 760 780 800 Incl 1000 00 95 90 85 80 75 70 60 55 50 0 45 40 35 30 25 20 Classe I Raios 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 Incl 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 Classe II Raios 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 Incl 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 Classe III Raios 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 Incl 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 A mudança da situação da pista no TS ou ST para um trecho imediatamente antes ou após conforme o caso se faz ao longo dos 20 metros contíguos situados no trecho em tangente isto é para se atingir as condições da chapa de rolamento no TS que é plana partindo das condições em tangente que é diedro processase a elevação gradativa dos bordos segundo uma inclinação constante de modo a que se obtenha no TS uma situação em que o eixo e os bordos tenham a mesma cota A partir daí começase então a girar a pista conforme já exposto em torno do bordo da referência até se atingir o valor tabelado I no SC ver Figura 32 Manual de Pavimentação 117 MTDNITDPPIPR Figura 32 Superelevação Deste modo temse esquematicamente e em perfil conforme mostra a Figura 33 Figura 33 Esquema de superelevação CÁLCULO DA NOTA DE SERVIÇO Uma vez o eixo locado nivelado e desenhado o perfil juntamente com os dos bordos fica se dispondo dos elementos para elaboração da nota de serviço de preferência referente à regularização Nos trechos em tangente lançase um greide sobre o do leito de modo a se ter sempre que possível aterros de no mínimo 8 cm e no máximo 15 cm Essa exigência deve também Bordo interno Bordo de referência Bordo externo CS SC TS 1 1 EIXO EIXO BORDOS 035 BORDO EXTERNO BORDO DE REFERÊNCIA BORDO INTERNO TS PC SC LC 20000 SUPERELEVAÇÃO TOTAL Manual de Pavimentação 118 MTDNITDPPIPR ser verificada para os bordos pontos distantes do eixo metade da largura da regularização adotada As cotas decorrentes do lançamento desse greide obedecidas as exigências das Normas serão denominadas de cotas do projeto correspondentes ao eixo do bordo direito e do bordo esquerdo Estas duas últimas são iguais a menores que a do eixo diferença essa dada pelo produto de 002 vezes a metade da largura da regularização adotada correspondente à declividade transversal de 2 Assim nos trechos em tangente a confecção da nota de serviço resumese em se lançar um greide de regularização sobre o leito existente pelo eixo já locado e nivelado observandose as evidências das Instruções para Regularização e Reforço do Subleito com Material Terroso do DNER De posse das cotas do eixo deduzse as dos bordos subtraindose 002 vezes a semilargura da regularização adotada Nos trechos em curva a grande diferença dos trechos em tangentes reside no fato de que nestes a chapa de rolamento apresentase a grosso modo sob a forma de um diedro ao passo que nas curvas a chapa de rolamento é chata ou melhor é um plano que sofrendo inclinação gradativamente crescente a partir do TS atinge o valor preceituado para a superelevação no SC em função do raio da curva de acordo com as tabelas constantes nas Normas mantendose constante até o CS onde volta a decrescer até o ST onde volta a ter a forma de um diedro ver Figura 42 Essa movimentação da chapa de rolamento nas curvas é feita em tomo do lado interno sobre um ponto situado a uma distância do eixo igual à semilargura da regularização adotada O lugar geométrico desses pontos ao longo da curva é chamado de bordo de referência Deste modo o greide lançado sobre o perfil desenhado a partir de nivelamento feito representará as cotas do projeto do eixo nos trechos em tangente e a partir dos TS representará as cotas de bordo de referência Essa transposição do eixo para o bordo de referência não apresenta maiores dificuldades porque no TS e ST os 3 pontos eixo e bordos tem a mesma cota ver Figura 32 Ainda na Figura 32 podese observar que se adota uma zona de aplanamento da pista situada toda sobre a tangente com uma extensão de 20 metros A finalidade dessa zona é fazer com que a seção transversal no TS ou ST seja plana a partir da qual se procede a inclinação transversal gradativa até se obter o valor 1 preceituado pelas Normas Vêse pois que no TS ou ST os bordos têm a mesma cota que o eixo No caso de se ter uma curva situada num trecho de rampa máxima podese aumentar a extensão da zona de aplanamento devendo nesse caso anotarse o acréscimo correspondente nas cotas de projeto dos bordos da estaca que precede o TS ou que sucede o ST Atualmente o cálculo das Notas de Serviços é realizado com recursos da informática por intermédio da aplicação do softwar TOPOGRAPH da Santiago Cintra ou similares como o CIVIL da Autodesk Manual de Pavimentação 119 MTDNITDPPIPR CADERNETA TIPO A cadernetatipo de nota de serviço de pavimentação em cujas colunas se anotam cronologicamente os elementos numéricos consta de 23 colunas discriminadas de acordo com o modelo anexo ver Tabela 24 onde consta um exemplo a As duas primeiras colunas destinamse à anotação das estacas inteiras e intermediárias b Na coluna 3 anotamse os elementos característicos do traçado em planta localizando se TS SC CS etc ao passo que na coluna 4 são anotados os de perfil c Nas colunas 5 e 6 anotamse as semilarguras da pista para a qual se calcula a nota de serviço no caso a regularização Para os trechos em tangentes elas são iguais como também para as curvas com transição em espiral sendo desiguais para as curvas circulares de raio maior que 600 m Nestas colunas anotase portanto a semilargura da regularização adotada mais a metade da superlargura na estaca considerada d Na coluna 7 anotase a taxa de inclinação transversal superevelação na estaca considerada calculada de acordo com item 7252 e Na coluna 8 acréscimo de cota para o eixo será anotado o produto da semilargura da regularização adotada pela taxa de inclinação transversal coluna 7 na estaca considerada Nos trechos em tangente será o produto das colunas 5 ou 6 iguais neste caso pela taxa de abaulamento 2 f Na coluna 9 acréscimo de cota para o bordo externo será anotado o produto da largura da regularização adotada mais a metade da superlargura coluna 5 ou 6 pela taxa de inclinação transversal na estaca considerada coluna 7 No caso de curvas circulares com raio maior que 600 m não haverá necessidade de se adicionar a metade da superelevação pois sua marcação se faz toda pelo bordo interno g Na coluna 10 será adotado o produto da semisuperlargura nos casos de transição em espiral ou da superlargura total nos casos de curvas com maior que 600 m pela inclinação transversal na estaca considerada coluna 7 h Na coluna 11 será anotada a cota de projeto do bordo de referência obtida pelo lançamento do greide sobre o subleito isto é o bordo de referência tem nas curvas a função fundamental de referência em perfil tal como o eixo nas tangentes a partir do qual são galgadas as outras cotas restantes do pavimento eixo e bordo externo e interno função essa exercida entre o TS e ST i Na coluna 12 bem como na coluna 20 anotamse cotas obtidas pelo nivelamento de piquetes situados distantes do eixo valores dados pelas colunas 5 e 6 j Na coluna 16 é anotada a cota obtida pelo nivelamento do eixo k Nas colunas 13 17 e 21 anotamse as cotas do projeto tiradas do greide do projeto isto é daquele lançado sobre o do subleito em função das condições geométricas da rodovia Nas tangentes projetase um greide para o eixo tirando a partir daí o dos bordos Nas curvas lançase um greide correspondendo ao bordo de referência galgando daí o do eixo e dos bordos interno e externo É permitido porém se projetar Manual de Pavimentação 120 MTDNITDPPIPR o greide sempre por um dos bordos mesmo nos trechos em tangente o qual será tido como o de referência e a partir do qual se determinará o greide do eixo e do outro bordo Nas curvas a coluna 17 será a soma das colunas 11 e 8 e a coluna 13 será a soma das colunas 11 e 9 no caso de curva para a direita e será igual à coluna 11 menos a 10 no caso de curva para a esquerda analogamente a coluna 21 será a soma das colunas 11 e 9 no caso de curva para a esquerda e será igual à coluna 11 menos a 10 no caso de curva para a direita l As colunas 1415 18 e 19 22 e 23 são diferenças entre as colunas 12 e 13 16 e 17 e 20 e 21 respectivamente Toda vez em que as colunas 13 17 e 21 forem maiores que as correspondentes 12 16 e 20 ocorre um aterrodevendose anotar a diferença nas colunas 15 19 e 23 Em caso contrário ocorre um corte devendose anotar nas colunas 1418 e 22 respectivamente m Na Tabela 24 consta um exemplo numérico abrangendo ambas as situações em tangente e em curva Os Relatórios de Computador resultantes do empego de recursos da informática para o calculo das Notas de Serviços já saem apropriadamente tabulados Manual de Pavimentação 121 MTDNITDPPIPR Tabela 24 Caderneta tipo Exemplo i taxa de superelevação no ponto considerado Inteiras Inter Esq Dir Cota dos Piquetes Cota do Projeto Corte Aterro Cota dos Piquetes Cota do Projeto Corte Aterro Cota dos Piquetes Cota do Projeto Corte Aterro 219 550 550 0110 271909 271581 271909 0325 271912 272019 0107 271665 271909 0244 10 550 550 0110 272010 271710 272010 0306 271963 272120 0157 271758 272010 0252 220 550 550 0110 272086 271831 272086 0352 272037 272196 0159 271828 272086 0260 10 550 550 0110 272162 271922 272162 0240 272109 272272 0163 271945 272162 0217 1985 TSD 550 550 0110 272263 272007 272263 0256 272184 272373 0189 272053 272263 0210 221 10 553 553 00033 0110 00033 272387 272117 272120 0273 272330 272497 0158 272177 272387 0210 222 556 556 0006 0110 0066 272536 272313 272602 0289 272505 272646 0141 273363 272536 0173 10 80 16 559 559 0609 0110 0100 0001 272696 272500 272796 0296 272692 272806 0114 272546 272695 0149 223 I25 I25 562 562 0012 0110 0133 0001 272881 272660 273011 0354 272894 272991 0097 272723 272880 0157 10 0250 566 566 0016 0110 0178 0003 273116 273102 273294 0192 273168 273226 0058 272951 273113 0162 224 569 569 0019 0110 0213 0004 273390 273276 273603 0327 273414 273500 0086 273227 273386 0159 10 572 572 0022 0121 0247 0005 273691 273198 273938 0440 273687 273812 0125 273527 273366 0159 1985 SC 575 575 0025 0137 0281 0006 271001 273839 271282 0443 273973 274138 0165 273803 273995 0192 225 10 315 575 575 0025 0137 0281 0006 271321 271011 271602 0558 274298 274458 0160 274165 274315 0150 226 575 575 0025 0137 0281 0006 274636 274375 274917 0542 274612 274773 0161 274515 274630 0115 350 CS 575 575 0025 0137 0281 0006 271758 271175 275039 0564 274704 274895 0191 274637 274752 0115 10 573 573 0023 0126 0258 0005 271986 271710 275211 0504 274962 275112 0150 274853 274981 0128 227 570 570 0020 0110 0221 0004 275336 275139 275560 0421 275320 275416 0126 275170 275332 0162 10 315 567 567 0017 0110 0190 0003 275686 275575 275876 0301 275679 275796 0117 275503 275683 0180 228 564 564 0014 0110 0156 0003 276036 276910 276192 0252 276002 276146 0144 275865 276033 0168 10 560 560 0010 0110 0111 0002 276386 276216 276497 0251 276347 276496 0149 276180 276384 0204 229 557 557 0007 0110 0077 0001 276736 276669 276813 0141 276667 276846 0179 276504 276735 0231 10 554 554 0004 0110 0044 0001 277086 276906 277130 0224 276994 277196 0202 276896 277085 0189 230 551 551 0001 0110 0011 277436 277219 277117 0198 277373 277546 0173 277298 277436 0208 350 ST 550 550 277511 277350 277514 0194 277449 277654 0205 277333 277544 0211 10 31 550 550 277716 277582 277716 0164 277702 277856 0154 277543 277746 0203 231 550 550 278056 277893 278056 0163 278013 278166 0153 277922 278056 0131 10 550 550 278350 278141 278350 0209 278214 278460 0146 278251 278350 0099 232 550 550 278611 278173 278611 0138 278553 278721 0168 278512 278611 0099 10 550 550 278815 278671 278815 0174 278855 278955 0100 278766 278815 0089 1360 TSE 550 550 278913 278719 278913 0164 278931 279023 0092 278851 278913 0062 233 552 552 0005 0055 279036 278861 279036 0175 279072 279146 0074 278968 279091 0123 10 18 555 555 0013 0113 0001 279216 279081 279215 0134 279256 279326 0070 279158 279359 0191 234 558 558 0021 0115 0233 0002 279396 279211 279391 0153 279422 279511 0089 279 85 279629 0244 10 LC100 561 561 0029 0159 0322 0003 279556 279325 279553 0128 279582 279715 0133 279561 279878 0317 235 I8 564 564 0037 0203 0412 0005 279676 279151 279671 0217 279725 279879 0154 279735 280088 0353 10 0060 567 567 0045 0247 0502 0008 279753 279173 279715 0272 279809 280000 0191 279810 280225 0445 236 570 570 0053 0291 0594 0011 279790 279518 279789 0141 279837 280081 0143 279836 280384 0548 10 573 573 0061 0335 0685 0011 279823 279676 279809 0133 279865 280158 0293 279824 280508 0681 237 576 576 0069 0376 0777 0018 279889 279621 279871 0250 279951 280268 0317 270854 280666 0812 10 579 579 0077 0423 0869 0022 279971 279705 279949 0244 279989 280394 0405 279931 280840 0909 1360 SC 580 580 0080 0440 0901 0021 280000 279725 279976 0251 280017 280440 0423 279975 280904 0929 238 580 580 0080 0440 0901 0021 280053 279829 280029 0200 280075 280493 0418 279895 280957 1062 10 580 580 0080 0440 0901 0021 280135 280013 280111 0098 280166 280575 0409 280337 281039 0702 239 082 580 580 0080 0440 0901 0021 280217 280015 280193 0148 280244 280657 0413 280152 281121 0969 895 CS 580 580 0080 0440 0904 0021 280290 280101 281266 0162 280207 2807 0 0423 280197 281194 0997 10 579 579 0079 0434 0892 0023 280299 280276 280308 280733 0425 280206 281191 0985 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 ESTACAS Alinhamento Rampas do Greide Largura da SemiPista BORDO ESQUERDO EIXO BORDO DIREITO Acréscimo de Cota Para o Eixo Acréscimo de Cota Para o Bordo Externo Decréscimo de Cota Para o Bordo Interno Cota do bordo de referência LC i IXL Manual de Pavimentação 122 MTDNITDPPIPR MARCAÇÃO NO CAMPO A marcação da nota de serviço consiste em se transportar para o campo os elementos numéricos constante da mesma a Trecho em tangente Serão cravadas junto aos piquetes de bordo ver Figura 34 estacas com cerca de 050 m de comprimento podem ser usadas varas de bambu nas quais serão postas duas marcas uma correspondente à cota do eixo e outra à do bordo Essas marcas são feitas da seguinte maneira marcase com uso de uma escala métrica de madeira na vertical do piquete do eixo a altura correspondente à coluna 17 da nota de serviço com uso de uma linha e um nível de bolha se transporta essa cota para os bambus offsets fixados juntos aos piquetes dos bordos pintando um traço vermelho horizontal Abaixo dessa marca feita em cada um dos offsets e que corresponde à cota do eixo pintase outro traço horizontal correspondente à cota do eixo pintase outro traço horizontal correspondente à cota do bordo distante do outro um comprimento dado pelo produto da semilargura da regularização pela declividade transversal 2 esse traço inferior deve estar acima do piquete do bordo correspondente uma distância dada pelas colunas 22 e 14 da nota de serviço conforme seja este o bordo direito ou o bordo esquerdo Figura 34 Croqui da marcação da nota Trecho em tangente A Figura 34 é um croqui em que são mostrados os detalhes da marcação da nota para os trechos em tangente mostrando inclusive em pontilhado a conformação futura do pavimento pois este será composto por camadas sucessivas e paralelas à regularização não modificando assim a conformação inicial apresentada havendo mudança somente no tocante à largura das camadas superiores A marcação das camadas seguintes à de regularização será feita obedecendo ao dimensionamento no tocante à espessura e a plataforma no que diz respeito à largura CROQUI DA MARCAÇÃO DA NOTA TRECHO EM TANGENTE OFFSET ALTURA DADA PELA COLUNA 19 DA CADERNETA OFFSET COTA DO BORDO COLUNA 13 COTA DO BORDO COLUNA 21 2 2 COTA DO EIXO DA COLUNA 17 PIQUETE DO BORDO ESQUERDO ALTURAS DADAS PELAS COLUNAS 15 E 23 DA CADERNETA PIQUETE DO BORDO DIREITO PIQUETE DO EIXO Manual de Pavimentação 123 MTDNITDPPIPR Para isso e no caso da camada seguinte ser mais estreita deverão ser tomados como referência os offsets da regularização a partir dos quais será medida para dentro da pista a metade do excesso de cada lado da largura da regularização sobre a camada subseqüente Será então neste ponto cravado o offset da nova camada onde será então marcada a espessura preconizada conforme as prescrições do dimensionamento do pavimento No caso de se tratar de uma camada com a mesma largura da regularização bastará pintar com tinta diferente da usada anteriormente acima das marcas existentes nos offsets de regularização outras cujas distâncias das primeiras definam a espessura da nova camada b Trecho em curva De modo análogo serão pintadas nos offsets usando o mesmo raciocínio as marcas correspondentes à cota do eixo isto é com uso de uma escala métrica de uma linha e do nível de bolha se marca nos offsets a cota do eixo ver Figura 35 A marcação das cotas dos bordos é feita a partir dos piquetes correspondentes tomando as alturas respectivas da nota de serviço Figura 35 Croqui da marcação da nota Trecho em curva Do mesmo modo a marcação da camada imediatamente superior deverá ser feita a partir dos offsets da regularização da maneira já descrita para os trechos em tangente A fim de facilitar qualquer relocação posterior no caso de destruição dos offsets deve se amarrar os TS e ST usandose piquetões situados fora da plataforma um de cada lado anotandose sua distância do ponto considerado bem como a diferença de cotas entre os piquetões e do piquete do referido ponto Além disso devese estabelecer no mínimo um RN a cada 2 km aproveitando sempre que possível as cabeças e caixas de bueiros de greide ou outra qualquer obradearte corrente CROQUI DA MARCAÇÃO DA NOTA TRECHO EM CURVA OFFSET OFFSET ALTURA DADA PELA COLUNA 19 DA CADERNETA COTA DO EIXO COLUNA 17 COTA DO BORDO COLUNA 21 COTA DO BORDO COLUNA 13 PIQUETE DO EIXO PIQUETE DO BORDO ESQUERDO PIQUETE DO BORDO DIREITO ALTURAS DADAS PELAS COLUNAS 15 A 23 DA CADERNETA COLUNA COLUNA Manual de Pavimentação 124 MTDNITDPPIPR PROJETO DE PAVIMENTAÇÃO ESTUDOS GEOTÉCNICOS GENERALIDADES Os estudos geotécnicos para o Projeto de Pavimentação compreendem a Estudos do Subleito b Estudos de Ocorrências de Materiais para Pavimentação O estudo do subleito de estradas de rodagem com terraplenagem concluída tem como objetivo o reconhecimento dos solos visando à caracterização das diversas camadas e o posterior traçado dos perfis dos solos para efeito do projeto de pavimento O estudo de ocorrências de materiais para Pavimentação tem como objetivo o reconhecimento e a caracterização dos materiais de jazidas como fonte de matériaprima para a utilização na construção das diversas camadas de Reforço do Subleito Subbase Base e Revestimento de acordo com o projeto do pavimento Para efeito dos estudos geotécnicos são adotadas as seguintes definições a Prospecção e classificação expedida no campo é a que resulta das sondagens e observação dos materiais quanto a cor textura e consistência b Camadas de solos são massas de solos contínuas e consideradas homogêneas sob o ponto de vista da classificação c Perfil de solos é o desenho em escala conveniente de um corte do subleito ou de uma seção de uma jazida até a profundidade sondada e que deverá ser feito de acordo com a classificação de laboratório Na execução dos estudos geotécnicos para o Projeto de Pavimentação são feitos os seguintes ensaios a Granulometria por peneiramento com lavagem do material na peneira de 20 mm n 10 e de 0075 mm n 200 b Limite de Liquidez c Limite de plasticidade d Limite de Construção em casos especiais de materiais do subleito e Compactação f Massa específica Aparente in situ g índice Suporte Califórnia ISC h Expansibilidade no caso de solos lateríticos ESTUDO DO SUBLEITO O reconhecimento dos solos do subleito é feito em duas fases Manual de Pavimentação 125 MTDNITDPPIPR a Sondagem no eixo e nos bordos da plataforma da rodovia para identificação dos diversos horizontes de solos camadas por intermédio de uma inspeção expedita do campo e coleta de amostras b Realização dos ensaios já citados nas amostras das diversas camadas de solo para um posterior traçado dos perfis de solos Para a identificação das diversas camadas de solo pela inspeção expedita no campo são feitas sondagens no eixo e nos bordos da estrada devendo estas de preferência serem executadas a 350 m do eixo Os furos de sondagem são realizados com trado ou pá e picareta O espaçamento máximo entre dois furos de sondagem no sentido longitudinal é de 100 m a 200 m tanto em corte como em aterro devendo reduzirse no caso de grande variação de tipos de solos Nos pontos de passagem de corte para aterro devem ser realizados também furos de sondagem A profundidade dos furos de sondagem será de modo geral de 060 m a 100 m abaixo do greide projetado para a regularização do subleito Furos adicionais de sondagem com profundidade de até 150 m abaixo do greide projetado para regularização poderão ser realizados próximos ao pé de talude de cortes para verificação do nível do lençol de água ver Projeto de Drenagem e da profundidade de camadas rochosas Em cada furo de sondagem devem ser anotadas as profundidades inicial e final de cada camada a presença e a cota do lençol de água material com excesso de umidade ocorrência de mica e matéria orgânica Os furos de sondagem devem ser numerados identificados com o número de estaca do trecho da estrada em questão seguidos das letras E C ou D conforme estejam situados no bordo esquerdo eixo ou bordo direito Deve ser anotado o tipo de seção corte aterro seção mista ou raspagem com as iniciais C A SM R Os materiais para efeito de sua inspeção expedita no campo serão classificados de acordo com a textura nos seguintes grupos a Bloco de rocha pedaço isolado de rocha que tenha diâmetro superior a l m b Matacão pedaço de rocha que tenha diâmetro médio superior a 25 cm e inferior a l m c Pedra de mão pedaço de rocha que tenha diâmetro médio compreendido entre 76 mm e 25 cm d Pedregulho fração de solo que passa na peneira de 76 mm 3 e é retida na peneira de 20 mm n 10 e Areia Grossa fração do solo compreendida entre as peneiras de 20 mm n 10 e 042 mm n40 Fina fração de solos compreendida entre as peneiras de 042 mm n40 e 0075 mm n 200 f Silte e Argila fração de solo constituída por grãos de diâmetro abaixo de 0075 mm Manual de Pavimentação 126 MTDNITDPPIPR São usadas na descrição das camadas de solos combinações dos termos citados como por exemplo pedregulho arenosiltoso areia finaargilosa etc Deverão também ser anotadas as presenças de mica e matéria orgânica As anotações referentes a Bloco de Rocha Matacão e Pedra de Mão complementarão a descrição das camadas quando for o caso Para a identificação dos solos pela inspeção expedita são usados testes expeditos como teste visual do tato do corte da dilatância da resistência seca etc A cor do solo é elemento importante na classificação de campo As designações siltoso e argiloso são dadas em função do IP menor ou maior que 10 do material passando na peneira de 042 mm n 40 O solo tomará o nome da fração dominante para os casos em que a fração passando na peneira n 200 for menor ou igual a 35 quando esta fração for maior que 35 os solos são considerados siltes ou argilas conforme seu IP seja menor ou maior que 10 Todos os elementos referidos obtidos durante a inspeção expedita são anotados no Boletim de Sondagem conforme a Tabela 25 Manual de Pavimentação 127 MTDNITDPPIPR Tabela 25 Boletim de sondagem Nº Sondador Visto Procedência Furo nº Posição Descrição Interessado Finalidade Profundidade total Data BOLETIM DE SONDAGEM Estaca Manual de Pavimentação 128 MTDNITDPPIPR A medida que forem sendo executadas as sondagens e procedida a inspeção expedita no campo são coletadas amostras para a realização dos ensaios de laboratório esta coleta deve ser feita em todas as camadas que aparecem numa seção transversal de preferência onde a inspeção expedita indicou maiores espessuras de camadas Para os ensaios de caracterização granulometria LL e LP é coletada de cada camada uma amostra representativa para cada 100 m ou 200 m de extensão longitudinal podendo o espaçamento ser reduzido no caso de grande variação de tipos de solos Tais amostras devem ser acondicionadas convenientemente e providas de etiquetas onde constem a estaca o número de furo de sondagem e a profundidade tomando depois um número de registro em laboratório Para os ensaios de Índice Suporte Califórnia ISC retirase uma amostra representativa de cada camada para cada 200 m de extensão longitudinal podendo este número ser aumentado em função da variabilidade dos solos As determinações de massa específica aparente seca in situ do subleito e retiradas de amostras para o ensaio de compactação quando julgadas necessárias são feitas com o espaçamento dos furos no sentido longitudinal no eixo e bordos na seguinte ordem bordo direito eixo bordo esquerdo etc As determinações nos bordos devem ser em pontos localizados a 350 m do eixo Mediante comparação entre os valores obtidos in situ e os laboratórios para cada camada em causa determinase o grau de compactação Para materiais de subleito o DNIT utiliza o ensaio de compactação AASHTO normal exigindo um grau mínimo de compactação de 100 em relação a este ensaio sendo o ISC determinado em corposdeprova moldados nas condições de umidade ótima e densidade máxima correspondentes a este ensaio Em geral o ISC correspondente a estas condições é avaliado mediante a moldagem de 3 corposdeprova com umidades próximas a umidade ótima Para fins de estudos estatísticos dos resultados dos ensaios realizados nas amostras coletadas no subleito as mesmas devem ser agrupadas em trechos com extensão de 20 km ou menos desde que julgados homogêneos dos pontos de vista geológico e pedológico Os resultados dos ensaios de laboratórios devem constar de um Resumo de Resultados de Ensaios conforme Tabela 26 notandose que para dar generalidade ao modelo figuram ensaios que podem não ser feitos durante o reconhecimento do subleito Com base na Tabela 26 é feita separadamente para cada grupo de solos da classificação TRB uma análise estatística dos seguintes valores Percentagem em peso passando nas peneiras utilizadas no ensaio de granulometria Geralmente são analisadas as percentagens passando nas peneiras n 10 n 40 e n 200 LL IP IG Manual de Pavimentação 129 MTDNITDPPIPR ISC Expansão ISC O DNIT tem utilizado o seguinte plano de amostragem para a análise estatística dos resultados dos ensaios Chamando X1 X2 X3 Xn os valores individuais de qualquer uma das características citadas temse 0 68 129 N X Xmax N X X 0 68 129 N X Xmin 1 N X X 2 σ onde N Número de amostras X valor individual x média aritmética σ desvio padrão Xmin valor mínimo provável estatisticamente Xmáx valor máximo provável estatisticamente N 9 número de determinações feitas Manual de Pavimentação 130 MTDNITDPPIPR Tabela 26 Resumo dos resultados dos ensaios Reg Amostra Observações RODOVIA TRECHO SUBTRECHO QUADRORESUMO DOS RESULTADOS DOS ENSAIOS PROFUNDIDADE EIXO LEsq LDir 38 1 2 GRANULOMETRIA PENEIRAS 200 40 10 4 IG FA IP LL LIMITES FÍSICOS Dens Umid LAB COMPACTAÇÃO ENSAIO DE ÍNDICE SUPORTE CALIFÓRNIA COM Dens Umid CAMPO CPCGolpes ISC Exp Dens Umid CPCGolpes CPCGolpes ISC Exp Dens Umid ISC Exp Dens Umid EEP Final ISC Final FAIXA Classificação HRB Manual de Pavimentação 131 MTDNITDPPIPR Outros critérios de análise estatística para a determinação de valores máximos e mínimos prováveis poderão ser utilizados desde que devidamente justificados A análise estatística dos diversos grupos de solos encontrados no subleito pode ser apresentada conforme a Tabela 27 Os perfis longitudinal dos solos poderão ser desenhados de acordo com as convenções da Figura 36 e do exemplo anexo Figura 37 Manual de Pavimentação 132 MTDNITDPPIPR Tabela 27 Perfil longitudinal dos solos 2 1 38 Nº 4 Nº 10 Nº 40 Nº 200 UMIDADE ÓTIMA DENS MÁXIMA EXPANSÃO ISC 4 2 4 2 4 2 4 2 ANÁLISE DOS SOLOS DO SUBTRECHO nº ESTACA A ESTACA FAIXA GRANULOMÉTRICA 1 PENEIRAS QUADRO RESUMO 200 40 10 38 20 40 60 120 PASSANDO 80 1 PENEIRAS Nº Valor n média x desv pad σ MÍNIMA MÁXIMA 200 40 10 38 20 40 60 120 PASSANDO 80 1 PENEIRAS Nº Valor n média x desv pad σ MÍNIMA MÁXIMA 200 40 10 38 20 40 60 120 PASSANDO 80 Nº Valor n média x desv pad σ MÍNIMA MÁXIMA PENEIRAS ISC pPROJETO 38 1 PASSANDO 20 200 40 10 120 80 60 40 Nº Valor n média x desv pad σ MÍNIMA MÁXIMA LL IP IG COMPACTAÇÃO GRUPO DE SOLOS CLASSIFICAÇÃO HRB ANÁLISE ESTATÍSTICA GRANULOMETRIA Manual de Pavimentação 133 MTDNITDPPIPR Figura 36 Convenção para representação dos materiais SILTE AREIA ARGILA ROCHA ALTERADA ROCHA PEDREGULHO ARGILA ORGÂNICA SOLO ORGÂNICO MATACÃO FOLHELHO MICA SILTE ORGÂNICO Solos A1a e A1b Solos A24 e A25 Solos A26 e A27 Solos A4 e A5 Solos A6 e A7 Solo A3 Manual de Pavimentação 134 MTDNITDPPIPR Figura 37 Perfil longitudinal com Indicação dos grupos de solos ESTUDO DAS OCORRÊNCIAS DE MATERIAIS PARA PAVIMENTAÇÃO O estudo das ocorrências de Materiais para Pavimentação é feito em duas fases com base nos dados de geologia e pedologia da região isto é a Prospecção Preliminar 4275 A24 PIV181100 170 5 PTV188700 A6 0040 20000 180 PCV196700 5 y240 km 105462 PIV201500 190 0900 5 A6 A6 A6 0010 8000 5 200 PTV203700 PTV203500 5 Y340 km 105462 210 PCV205200 PTV200100 220 1700 PERFIL LONGITUDINAL COM INDICAÇÃO DOS GRUPOS DE SOLOS Manual de Pavimentação 135 MTDNITDPPIPR b Prospecção Definitiva durante os trabalhos é feita também a localização das fontes de abastecimentos de água A prospecção é feita para se identificar as ocorrências que apresentam a possibilidade de seu aproveitamento tendo em vista a qualidade do material e seu volume aproximado A prospecção preliminar compreende a Inspeção expedita no campo b Sondagens e c Ensaios de laboratórios Assim sendo nas ocorrências de materiais julgados aproveitáveis na inspeção de campo procedese de seguinte modo Figura 38 a Delimitase aproximadamente a área onde existe a ocorrência do material Fazse 4 e 5 furos de sondagem na periferia e no interior da área delimitada convenientemente localizados até à profundidade necessária ou compatível com os métodos de extração a serem adotados b Coletase em cada furo e para cada camada uma amostra suficiente para o atendimento dos ensaios desejados Anotase as cotas de mudança de camadas adotandose uma denominação expedita que as caracterize Assim o material aparentemente imprestável constituinte da camada superficial será identificado com o nome genérico de capa ou expurgo Os outros materiais próprios para o uso serão identificados pela sua denominação corrente do lugar como cascalho seixos etc c Fazse a amarração dos furos de sondagem anotandose as distâncias aproximadas entre os mesmos e a posição da ocorrência em relação à rodovia em estudo Figura 38 Esquema de sondagem para prospecção de materiais Uma ocorrência será considerada satisfatória para a prospecção definitiva quando os materiais coletados e ensaiados quanto a a Granulometria por peneiramento com lavagem do material na peneira de 20 mm n 10 e de 0075 mm n 200 b Limite de Liquidez LL c Limite de plasticidade LP d Equivalente de Areia e Compactação Distância do Eixo F4 F3 F2 F1 F Furo Limite da área de ocorrência do material Eixo da Rodovia 500 505 F5 Manual de Pavimentação 136 MTDNITDPPIPR f Índice Suporte Califórnia ISC ou pelo menos parte dos materiais existentes satisfizerem as especificações vigentes ou quando houver a possibilidade de correção por mistura com materiais de outras ocorrências As exigências para os materiais de reforço do subleito subbase e base estabilizada são as seguintes Para reforço do subleito características geotécnicas superiores a do subleito demonstrados pêlos ensaios de ISC e de caracterização Granulometria LL LP Para subbase granulometricamente estabilizada ISC3 20 e índice do Grupo IG O para qualquer tipo de tráfego Para base estabilizada granulometricamente a Limite de Liquidez máximo b 25 índice de plasticidade máximo 6 c Equivalente de Areia mínimo 30 Caso o Limite de Liquidez seja maior que 25 eou índice de plasticidade maior que 6 poderá o solo ser usado em base estabilizada desde que apresente Equivalente de Areia maior que 30 satisfaça as condições de Índice Suporte Califórnia e se enquadre nas faixas granulométricas citadas adiante O Índice Suporte Califórnia deverá ser maior ou igual a 80 para qualquer tipo de tráfego a expansão máxima deverá ser 05 Poderá ser adotado um ISC até 60 quando economicamente justificado em face da carência de materiais e prevendose a complementação da estrutura do pavimento pedida pelo dimensionamento pela construção de outras camadas betuminosas Quanto à granulometria deverá estar enquadrada em uma das faixas das especificações Tabela 28 Tabela 28 Granulometria dos materiais TIPOS PENEIRA I II A B C D E F em peso passando 2 100 100 l 7590 100 100 100 100 38 3065 4075 5085 60100 Nº4 2555 3060 3565 5085 55100 70100 Nº10 1540 2045 2550 4070 40100 55100 Nº40 820 1530 1530 2545 2050 3070 Nº200 28 515 515 1025 620 825 A prospecção preliminar das pedreiras é realizada mediante as indicações geológicas procurandose avaliar no local por meio de sondagens e de levantamento expeditos a O volume de capa ou de expurgo da pedreira b A altura e a largura da frente de exploração de rocha aparentemente sã da pedreira Manual de Pavimentação 137 MTDNITDPPIPR A prospecção definitiva das ocorrências de materiais compreende a Sondagens e coleta de amostras b Ensaios de laboratório c Avaliação de volume das ocorrências Uma vez verificada a possibilidade de aproveitamento técnicoeconômico de uma ocorrência com base nos ensaios de laboratório realizados nas amostras coletadas nos furos feitos de acordo com a prospecção preliminar será então feito o estudo definitivo da mesma e sua cubagem Para isso lançase um reticulado com malha de 30 m ou mais de lado dentro dos limites da ocorrência selecionada onde serão feitos os furos de sondagem Em cada furo da malha ou no seu interior para cada camada de material será feito um Ensaio de Granulometria por peneiramento de Limite de Liquidez de Limite de plasticidade e de Equivalente de Areia quando for indicado No caso de existirem camadas com mais de 100 m de espessura devese executar os ensaios acima citados para cada metro de profundidade dessa camada Para determinação do índice Suporte Califórnia ISC a mesma orientação deverá ser seguida ensaiandose materiais de furos mais espaçados se for o caso O Ensaio de índice Suporte Califórnia para ocorrência de solos e materiais granulares é feito utilizando os corposdeprova obtidos no ensaio de compactação ou os três que mais se aproximem do ponto de massa específica aparente máxima de acordo com o método padronizado do DNER Quando solicitado são realizados também ensaios de Determinação de Massa Específica Aparente in situ do material in natura As quantidades mínimas de materiais de ocorrência a serem reconhecidas para cada quilometro de pavimento de estrada são aproximadamente as seguintes Regularização e reforço do subleito 2 500m³ Subbase 2 000m³ Base 2 000m³ Areia 300m³ Revestimento Pedreiras 500m³ No que se refere às pedreiras será obedecido o que recomenda a Norma ABNT 649085 NB2868 para Reconhecimento e Amostragem para Fins de Caracterização das Ocorrências de Rochas A coleta de amostras de rochas para serem submetidas aos ensaios correntes de a Abrasão Los Angeles b Sanidade c Adesividade Manual de Pavimentação 138 MTDNITDPPIPR é realizada através de sondagens rotativas ou então quando a ocorrência assim o permitir por extração por meios de furos com barramina e explosivos no paredão rochoso Quando for necessário os ensaios correntes poderão ser complementados pêlos exames de Lâmina e de Raio X do material coletado A cubagem do material poderá ser realizada por auscultação a barramina Quando necessário poderá ser providenciado o lançamento de um reticulado com lados de 10m a 20m aproximadamente Admitese que seja considerado como rocha o maciço abaixo da capa de pedreira Os resultados das sondagens e dos ensaios dos materiais das amostras das ocorrências de solos e materiais granulares são apresentados através dos seguintes elementos a Boletim de Sondagem Tabela 25 b Quadroresumo dos Resultados dos Ensaios Tabela 26 c Análise estatística dos Resultados Figura 39 d Planta de Situação das Ocorrências Figura 40 e Perfis de Sondagem típicos Figura 41 Geralmente para cada ocorrência é apontada a designação de Jl J 2 etc Os resultados das sondagens e dos ensaios dos materiais rochosos Pedreiras são também apresentados de maneira similar às ocorrências de solos e materiais granulares sendo apontado para cada pedreira a designação de P1 P2 etc Ver Figura 40 A apresentação dos resultados é complementada mediante um esquema geral de todas as ocorrências e das fontes de abastecimento de água do trecho estudado conforme mostrado no exemplo anexo Figura 41 Manual de Pavimentação 139 MTDNITDPPIPR Figura 39 Análise estatística dos resultados de sondagem Manual de Pavimentação 140 MTDNITDPPIPR Figura 40 Planta de situação das ocorrências QUILÔMETRO S25 AC15200m 3 50m PIO CIDADE B 11000m 7000m F8 AÇUDE S30 SB53900m 3 5800m F9 AÇUDE 7500m CIDADE C S35 SB22400m 3 F10 AÇUDE F11 AÇUDE 20m S31 SB42700m 3 4000m CIDADE D S32 B33400m 3 1000m AB 50m S33 AC4300m 3 CIDADE E 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 QUADRORESUMO DE QUANTIDADES CAMADA TIPO DE MATERIAL ESPESSURA m EXTENSÃO m VOLUME m 3 DMT km REVESTIMENTO BASE SUBBASE ACOSTAMENTO REVESTIMENTO DO ACOSTAMENTO MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM DISTRITO RESIDÊNCIA OU FIRMA RODOVIA TRECHO SUBTRECHO PROJETO DE EXECUÇÃO DO PAVIMENTO DATA CÓDIGO CONVENÇÕES OCORRÊNCIA DE SOLO USINADA NA DISTRIBUIÇÃO PEDREIRA AREAL FONTE DÁGUA CRUZAMENTO CIDADE OU POVOAMENTO CIDADE A CIDADE E CIDADE F km 75 km 143 km 250 Manual de Pavimentação 141 MTDNITDPPIPR Figura 41 Perfis de sondagens típicas Manual de Pavimentação 142 MTDNITDPPIPR DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO PAVIMENTO FLEXÍVEL MÉTODO DO DNER O método tem como base o trabalho Design of Flexible Pavements Considering Mixed Loads and Traffic Volume da autoria de WJ Turnbull CR Foster e RG Ahlvin do Corpo de Engenheiros do Exército dos EEUU e conclusões obtidas na Pista Experimental da AASHTO Relativamente aos materiais integrantes do pavimento são adotados coeficientes de equivalência estrutural tomando por base os resultados obtidos na Pista Experimental da AASHTO com modificações julgadas oportunas A Capacidade de Suporte do subleito e dos materiais constituintes dos pavimentos é feita pelo CBR adotandose o método de ensaio preconizado pelo DNER em corposdeprova indeformados ou moldados em laboratório para as condições de massa específica aparente e umidade especificada para o serviço O subleito e as diferentes camadas do pavimento devem ser compactadas de acordo com os valores fixados nas especificações Gerais recomendandose que em nenhum caso o grau de compactação calculado estaticamente deve ser inferior a 100 do que foi especificado Para solos granulares com granulação grossa deverá ser empregada a energia de compressão correspondente ao proctor modificado Os materiais do subleito devem apresentar uma expansão medida no ensaio CBR menor ou igual a 2 e um CBR 2 Classificação dos materiais empregados no pavimento a Materiais para reforço do subleito os que apresentam CBR maior que o do subleito e expansão 1 medida com sobrecarga de 10 Ib b Materiais para subbase os que apresentam CBR 20 IG 0 e expansão 1 medida com sobrecarga de 10 lb c Materiais para base os que apresentam CBR 80 e expansão 05 medida com sobrecarga de 10 Ib Limite de liquidez 25 e Índice de plasticidade 6 Caso o limite de liquidez seja superior a 25 eou índice de plasticidade seja superior a 6 o material pode ser empregado em base satisfeitas as demais condições desde que o equivalente de areia seja superior a 30 Para um número de repetições do eixopadrão durante o período do projeto N 5 x 106 podem ser empregados materiais com CBR 60 e as faixas granulométricas E e F já citadas Os materiais para base granular devem ser enquadrar numa das seguintes faixas granulométricas Tabela 29 Manual de Pavimentação 143 MTDNITDPPIPR Tabela 29 Granulometria para base granular Tipos Para N 5 x 106 Para N 5 x 106 Tolerâncias da faixa de projeto Peneiras A B C D E F em peso passando 2 100 100 7 l 7590 100 100 100 100 7 7 38 3065 4075 5085 60100 7 7 N 4 2555 3060 3565 5085 55100 10100 5 5 N 10 1540 2045 2550 4070 40100 55100 5 N 40 820 1530 1530 2545 2050 3070 2 N 200 28 515 515 1025 620 825 2 A fração que passa na peneira n 200 deve ser inferior a 23 da fração que passa na peneira n 40 A fração graúda deve apresentar um desgaste Los Angeles igual ou inferior a 50 Pode ser aceito um valor de desgaste maior desde que haja experiência no uso do material Em casos especiais podem ser especificados outros ensaios representativos da durabilidade da fração graúda Para o caso de materiais lateríticos as especificações Gerais fixarão valores para expansão índices de consistência granulometria e durabilidade da fração graúda Tráfego O pavimento é dimensionado em função do número equivalente N de operações de um eixo tomado como padrão durante o período de projeto escolhido A Figura 52 dão os fatores de equivalência de operação entre eixos simples e em tandem com diferentes cargas e o eixo simples padrão com carga de 82 t 18000 Ib Sendo VI o volume médio diário de tráfego no ano de abertura num sentido e admitindo se uma taxa t de crescimento anual em progressão aritmética o volume médio diário de tráfego Vm num sentido durante o período de P anos será 2 100 1 1 2 t P V Vm O volume total de tráfego num sentido durante o período Vt será Vt 365 x P x Vm Admitindose uma taxa t de acrescimento anual em progressão geométrica o volume total do tráfego Vt durante o período é dado por 100 1 100 1 1 365 t t V Vt p Conhecido Vt calculase N que é o número equivalente de operações do eixo simples padrão durante o período de projeto e o parâmetro de tráfego usado no dimensionamento N Vt x FE x FC FE x FC FV NVt x FV Manual de Pavimentação 144 MTDNITDPPIPR FE é um fator de eixos isto é um número que multiplicado pelo número de veículos dá o número de eixos correspondentes FC é um fator de carga isto é um número que multiplicado pelo número de eixos que operam dá o número de eixos equivalentes ao eixo padrão FV é um fator de veículo isto é um número que multiplicado pelo número de veículos que operam dá diretamente o número de eixos equivalentes ao eixo padrão Para o cálculo de FE FC e FV é necessário conhecer a composição de tráfego Para isto é necessário fazer uma contagem do tráfego na estrada que se está considerando estudandose um certo volume total do tráfego Vt para o período de amostragem Fazse contagem do número total de eixos n e pesamse todos esses eixos Figura 42 Figura 42 Fatores de equivalência de operação Temse n Vt x FE donde F E Vt n Com os dados de pesagem organizase uma tabela Tabela 30 como o seguinte grupandose os diversos eixos por intervalos de carga representados pelo seu ponto central EIXOS SIMPLES 00001 0001 001 01 10 10 100 1000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Carga por eixo em tonelada 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 00001 0001 001 01 10 10 100 1000 EIXOS EM TANDEM TRIPLO DUPLO Manual de Pavimentação 145 MTDNITDPPIPR Tabela 30 Determinação do fator de operações l 2 3 4 percentagem Fator de equivalência Fator de operações Eixos Simples t Eixos tandem t Os valores da coluna 3 são obtidos da Figura 42 Os valores da coluna 4 são os produtos dos valores da coluna 2 pêlos da coluna 3 O somatório dos valores da coluna 4 representa o produto 100 x FC isto é Equivalência 100 FC 100 Equivalência DondeF C FV FE x FC Normalmente o cálculo de N é feito de acordo com as seguintes etapas a Cálculo de Vt através de dados estatísticos da estrada que se está considerando incluindose a fixação de VI onde devem ser levados em conta os tráfegos gerado e desviado do tipo de crescimento e de sua taxa t O cálculo de Vt pode ser feito também em face de um estudo econômico da região b Cálculo de FV através dos FV individuais FVi para as diferentes categorias de veículos determinadas numa estação de pesagem representativa da região e das percentagens Pi determinada no item a com que estas categorias de veículos ocorrem na estrada que está sendo considerada 100 Pi x F Vi F V Os diferentes veículos são classificados pelo DNIT nas seguintes categorias a automóveis b ônibus c caminhões leves com dois eixos simples de rodas simples d caminhões médios com dois eixos sendo o traseiro de rodas duplas e caminhões pesados com dois eixos sendo o traseiro tandem f reboques e semireboques as diferentes condições de veículos em unidades múltiplas Os FVi para automóveis e caminhões leves embora calculáveis são desprezíveis interessando especialmente os F Vi para caminhões médios pesados e reboques e semi reboques NOTA Fator climático Regional Para levar em conta as variações de umidade dos materiais do pavimento durante as diversas estações do ano o que se traduz em variações de capacidade de suporte dos materiais o número equivalente de operações do eixopadrão ou parâmetro de tráfego N deve ser multiplicado por Manual de Pavimentação 146 MTDNITDPPIPR um coeficiente FR que na pista experimental da AASHTO variou de 02 ocasião em que prevalecem baixos teores de umidade a 50 ocasiões em que os materiais estão praticamente saturados É possível que estes coeficientes sejam diferentes em função da diferença de sensibilidade à variação do número N é possível ainda pensarse num fator climático que afetaria a espessura do pavimento em vez do número N e que seria ao mesmo tempo função desta espessura O coeficiente final a adotar é uma média ponderada dos diferentes coeficientes sazonais levandose em conta o espaço de tempo em que ocorrem Parece mais apropriado a adoção de um coeficiente quando se toma para projeto um valor CBR compreendido entre o que se obtém antes e o que se obtém depois da embebição isto é um valor correspondente à umidade de equilíbrio Temse adotado um FR 10 face aos resultados de pesquisas desenvolvidas no IPRDNER Coeficiente de Equivalência Estrutural São os seguintes os coeficientes de equivalência estrutural para os diferentes materiais constitutivos do pavimento Tabela 31 Tabela 31 Coeficiente de equivalência estrutural Componentes do pavimento Coeficiente K Base ou revestimento de concreto betuminoso Base ou revestimento prémisturado a quente de graduação densa Base ou revestimento prémisturado a frio de graduação densa Base ou revestimento betuminoso por penetração 200 170 140 120 Camadas granulares 100 Solo cimento com resistência à compressão a 7 dias superior a 45 kgcm Idem com resistência à compressão a 7 dias entre 45 kgcm e 28 kgcm Idem com resistência à compressão a 7 dias entre 28 kgcm e 21 kgcm 170 140 120 Nota Pesquisas futuras podem justificar mudanças nestes coeficientes Os coeficientes estruturais são designados genericamente por Revestimento KR Base KB Subbase KS Reforço KRef Espessura Mínima de Revestimento A fixação da espessura mínima a adotar para os revestimentos betuminosos é um dos pontos ainda em aberto na engenharia rodoviária quer se trate de proteger a camada de base dos esforços impostos pelo tráfego quer se Manual de Pavimentação 147 MTDNITDPPIPR trate de evitar a ruptura do próprio revestimento por esforços repetidos de tração na flexão As espessuras a seguir recomendadas Tabela 32 visam especialmente as bases de comportamento puramente granular e são definidas pelas observações efetuadas Tabela 32 Espessura mínima de revestimento betuminoso N Espessura Mínima de Revestimento Betuminoso N 106 Tratamentos superficiais betuminosos 106 N 5 x 106 Revestimentos betuminosos com 50 cm de espessura 5 x 106 N 107 Concreto betuminoso com 75 cm de espessura 107 N 5 x 107 Concreto betuminoso com 100 cm de espessura N 5 x 107 Concreto betuminoso com 125 cm de espessura No caso de adoção de tratamentos superficiais as bases granulares devem possuir alguma coesão pelo menos aparentes seja devido à capilaridade ou a entrosamento de partículas Dimensionamento do Pavimento O gráfico da Figura 43 dá a espessura total do pavimento em função de N e de IS ou CBR a espessura fornecida por este gráfico é em termos de material com K l 00 isto é em termos de base granular Entrandose em abcissas com o valor de N procedese verticalmente até encontrar a reta representativa da capacidade de suporte IS ou CBR em causa e procedendose horizontalmente então encontra se em ordenadas a espessura do pavimento Supõese sempre que há uma drenagem superficial adequada e que o lençol dágua subterrâneo foi rebaixado a pelo menos 150 m em relação ao greide de regularização No caso de ocorrência de materiais com CBR ou IS inferior a 2 é sempre preferível a fazer a substituição na espessura de pelo menos l m por material com CBR ou IS superior a 2 As espessuas máxima e mínima de compactação das camadas granulares são de 20cm e 10cm respectivamente A espessura construtiva mínima para estas camadas é de 15cm A Figura 44 apresenta simbologia utilizada no dimensionamento do pavimento Hm designa de modo geral a espessura total de pavimento necessário para proteger um material com CBR ou IS CBR ou IS m etc hn designa de modo geral a espessura de camada do pavimento com CBR ou IS n etc Mesmo que o CBR ou IS da subbase seja superior a 20 a espessura do pavimento necessário para protegêla é determinada como se esse valor fosse 20 e por esta razão usamse sempre os símbolos H20 e h20 para designar as espessuras de pavimento sobre subbase e a espessura de subbase respectivamente Os símbolos B e R designam respectivamente as espessuras de base e de revestimento Manual de Pavimentação 148 MTDNITDPPIPR Uma vez determinadas as espessuras Hm Hn H20 pelo gráfico da Figura 53 e R pela tabela apresentada as espessuras de base B subbase h20 e reforço do subleito hn são obtidas pela resolução sucessiva das seguintes inequações RKRBKB H20 RKRBKBh20 Ks Hn RKRBKBh20 KS hn KRef Hm Acostamento Não se dispõe de dados seguros para o dimensionamento dos acostamentos sendo que a sua espessura está de antemão condicionada à da pista de rolamento podendo ser feitas reduções de espessura praticamente apenas na camada de revestimento A solicitação de cargas é no entanto diferente e pode haver uma solução estrutural diversa da pista de rolamento A adoção nos acostamentos da mesma estrutura da pista de rolamento tem efeitos benéficos no comportamento desta última e simplifica os problemas de drenagem geralmente na parte correspondente às camadas de reforço e subbase adotase para acostamentos e pista de rolamento a mesma solução procedendose de modo idêntico para a parte correspondente à camada de base quando o custo desta camada não é muito elevado O revestimento dos acostamentos pode ser sempre de categoria inferior ao da pista de rolamento Quando a camada de base é de custo elevado podese dar uma solução de menor custo para os acostamentos Algumas sugestões têm sido apontadas para a solução dos problemas aqui focalizados como a adoção nos acostamentos na parte correspondente à camada de base de materiais próprios para subbase granular de excepcional qualidade incluindo solos modificados por cimento cal etc b consideração para efeito de escolha de revestimento de um tráfego nos acostamentos da ordem de até 1 do tráfego na pista de rolamento Pavimentos por etapas Muitas vezes quando não se dispõe de dados seguros sobre a composição de tráfego é conveniente a pavimentação por etapas havendo ainda a vantagem de ao se completar o pavimento para o período de projeto definitivo eliminarem se as pequenas irregularidades que podem ocorrer nos primeiros anos de vida do pavimento A pavimentação por etapas é especialmente recomendável quando para a primeira etapa podese adotar um tratamento superficial como revestimento cuja espessura é perfeitamente desprezível na segunda etapa a espessura a acrescentar vai ser ditada muitas vezes pela condição de espessura mínima de revestimento betuminoso a adotar Manual de Pavimentação 149 MTDNITDPPIPR Figura 43 Determinação de espessuras do pavimento Figura 44 Dimensionamento do pavimento 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 IS OU CBR 20 IS OU CBR 15 IS OU CBR 12 IS OU CBR 10 IS OU CBR 08 IS OU CBR 7 IS OU CBR 6 IS OU CBR 5 IS OU CBR 4 IS OU CBR 3 IS OU CBR 2 Operações de eixo de 18000 Ib 82 ton Espessura do Pavimento em centímetro Ht H 7767 N CBR t 00482 0598 CBR 60 LS 20 IS n IS m Hm Hn H20 R R B h20 hn Manual de Pavimentação 150 MTDNITDPPIPR PAVIMENTOS FLEXÍVEIS ANÁLISE MECANÍSTICA Finalidades O método de dimensionamento do DNER baseado no método original do USACE e o da AASHTO visam a proteção do subleito contra a geração de deformações plásticas excessivas durante o período de projeto São métodos empíricos com base experimental referente a condições climáticas e de solos nos EUA e que tem garantido essa proteção quando aplicados no Brasil haja vista a rara ocorrência de afundamentos em trilha de roda significativos nos pavimentos dimensionados por esses métodos Podese até mesmo falar em um superdimensionamento que seria explicado pela ausência no Brasil da condição crítica correspondente ao degelo da primavera Esses métodos podem ser completados contudo por análises que permitam considerar se no dimensionamento o problema do trincamento por fadiga das camadas asfálticas nos pavimentos flexíveis e das camadas cimentadas nos pavimentos semirígidos Para esse objetivo o procedimento mais eficaz é a aplicação de modelos de previsão de desempenho do tipo mecanísticoempírico em vista de seu maior campo de aplicação e por estarem embasados em propriedades mecânicas fundamentais dos solos e materiais de pavimentação Uma outra vantagem desses modelos em relação àqueles puramente empíricos é a possibilidade de se otimizar o dimensionamento da estrutura tomandose partido da capacidade de cada camada em resistir aos processos de deterioração provocados pelas cargas do tráfego Também no caso de projetos de restauração o dimensionamento de recapeamentos asfálticos contra a reflexão de trincas e a consideração dos efeitos de camadas especiais intermediárias podem ser efetuados de forma confiável apenas por meio de modelos mecanísticoempíricos Conceitos Um modelo de previsão de desempenho é uma função que permite quantificar a redução do nível de serventia ou a geração de defeitos ao longo da vida de serviço do pavimento Tal modelo é denominado mecanísticoempírico e pode ser constituído por três condicionantes a Um Modelo Estrutural para cálculo das respostas induzidas pelas cargas de roda em movimento nas camadas do pavimento na forma de tensõesdeformações ou deflexões elásticas que estejam relacionadas ao surgimento ou à propagação de defeitos na estrutura b Funções de Transferência capazes de relacionar as respostas da estrutura às cargas do tráfego à geração e propagação de defeitos Além de atenderem a determinadas condições de contorno exigidas pelo problema essas funções deverão basearse em teorias empiricamente validadas que descrevam o mecanismo com que a deterioração se processa c Fatores ou Funções de Calibração que ajustam as previsões das Funções de Transferência de modo a se reproduzir dados de uma determinada base empírica São responsáveis portanto pela consideração de parâmetros que não puderam ser explicitados seja no modelo estrutural ou nas Funções de Transferência tais como Manual de Pavimentação 151 MTDNITDPPIPR clima características específicas do tráfego atuante particularidades dos materiais e de sua variabilidade Um aspecto que assume especial relevância quando da aplicação de modelos mecanístico empíricos tanto no projeto de pavimentos novos como no de resturação é a caracterização adequada do comportamento tensãodeformação dos materiais sob as cargas transientes dos veículos O módulo de elasticidade se reveste de duas definições nesse contexto a saber Módulo de Deformação Resiliente MR determinado em laboratório por meio de ensaios de cargas repetidas com duração de carga da ordem de 010 s e tempo de repouso de 09 s Utiliza toda a deformação recuperável no seu cálculo embutindo portanto as parcelas elástica instantânea e viscoelástica geradas pelo pulso de carga de 01 s de duração Módulo de Elasticidade Efetivo in situ Eef é o módulo determinado por retroanálise das bacias de deflexões lidas através de equipamentos para ensaios não destrutivos Enquanto MR se refere às condições de compactação e de solicitação do ensaio de laboratório Eef reflete ou sintetiza o estado de tensões a compactação e o modo de solicitação a que a camada é submetida pelas cargas dos veículos em movimento Não existem portanto correlações universais entre esses dois parâmetros embora possa estabelecerse comparações em casos particulares Tais comparações são importantes visto que no projeto de pavimentos novos podese dispor apenas de MR enquanto nos projetos de restauração apenas Eef pode estar disponível de modo geral Avaliação Estrutural A condição estrutural de um pavimento pode ser definida como um retrato composto pêlos seguintes elementos a A capacidade apresentada pelas camadas de solos e de materiais granulares de resistir às deformações elásticas e plásticas induzidas pelas cargas do tráfego b A integridade estrutural das camadas asfálticas e cimentadas relacionadas ao grau e extensão do fissuramento existente Para se avaliar essa condição os seguintes procedimentos alternativos são recomendáveis Procedimento I O pavimento é avaliado continuamente por meio de levantamentos defletométricos com a viga Benkelman medindose a deflexão máxima Dg e o raio de curvatura R Esses são os únicos parâmetros confiáveis que podem ser medidos com a viga Como eles são insuficientes para se determinar os módulos de elasticidade das camadas ainda mais levandose em conta o fato de se estar diante de um carregamento quaseestático devem ser coletadas amostras de alguns ou de todos os materiais em alguns subtrechos homogéneos para determinação de MR em laboratório Uma análise conjunta de todos esses parâmetros possibilitará efetuarse análises de fadiga já que a deformação máxima de tração sob um revestimento asfáltico é função de f D Rh M R r t 0 Manual de Pavimentação 152 MTDNITDPPIPR onde hr é a espessura do revestimento e MR é o módulo de resilência do subleito Procedimento II O pavimento é avaliado por meio de defletômetros dinâmicos medindose os módulos de elasticidade efetivos Eef de cada camada A retirada de amostras para determinação de MR em laboratório ficaria restrita a poucos locais com a finalidade única de ser um teste de verificação dos valores calculados para Eef a fim de se evitar erros grosseiros no processo de retroanálise das barras de deflexões como é recomendada no Guia da AASHTO Com relação aos equipamentos existentes para as avaliações estruturais não destrutivas podese classificálos nas seguintes categorias Deflectômetros Quaseestáticos são equipamentos baseados na tradicional Viga Benkelman de afeição e calibração fácil em qualquer laboratório de solos que possui uma prensa para ensaios do Índice Suporte Califórniasendo que o aperfeiçoamento introduzido referese à automatização do processo de leitura das deflexões Sua característica fundamental é que as cargas aplicadas ao pavimento movemse a baixas velocidades da ordem de 3 kmh e são cargas de eixos de caminhões em verdadeira grandeza Este último aspecto tem sido favorável pois as deflexões medidas com estes aparelhos correlacionamse bem com o desempenho dos pavimentos flexíveis e semi rígidos Não servem contudo para pavimentos rígidos por falta de acurácia na leitura de deflexões menores que 10 x 102 mm Os equipamentos desta categoria são os seguintes Viga Benkelman Deflectógrafo Lacroix Califórnia Traveling Deflectometer Deflectômetros Dinâmicos são aqueles que aplicam cargas senoidais e medem as correspondentes deflexões dinâmicas em diversos pontos afastados das cargas por meio de sensores sísmicos geofones Permitem portanto a determinação dos módulos de elasticidade dinâmicos dos materiais das camadas por retroanálise das bacias de deflexões medidas Apresentam a desvantagem de ser necessária a aplicação de uma précarga estática da ordem de três vezes a carga dinâmica a fim de se evitar ao repique da placa de carga no topo do pavimento o que altera todo estado de tensões do pavimento Os seguintes equipamentos fazem parte desta categoria Road Rater Dynaflect suas deflexões não se correlacionam muito bem com o desempenho dos pavimentos A razão disto está nas cargas extremamente baixas que são aplicadas pelo aparelho ou seja cargas que não mobilizam as deformações que são produzidas pelas cargas dos caminhões ou aeronaves Deflectômetros de Impacto são os Falhng Weight Deflectometers FWDs equipamentos que aplicam cargas impulsivas cuja duração é tal que simula cargas de roda a velocidades da ordem de 70 kmh Não requerem aplicação de précarga estática e podem ser aplicadas cargas de magnitude das dos eixos de caminhões ou dos trensdepouso de aeronaves Aplicamse a quaisquer tipos de pavimentos inclusive para a avaliação de juntas e detecção de solapamentos em placas de concreto de cimento Portland Manual de Pavimentação 153 MTDNITDPPIPR A calibração e afeição destes aparelhos porem deve ser executado em laboratórios especiais com instalações próprias para este fim A determinação dos módulos de elasticidade das camadas é feita por um processo de retroanálise onde se utiliza um modelo estrutural para o pavimento como a Teoria de Camadas Elásticas ou o Método dos Elementos Finitos e se encontra a combinação de módulos que faz com que o modelo reproduza da melhor forma possível a bacia de deflexões lida pelo FWD no campo Para tanto devem ser conhecidas a carga aplicada e as espessuras das camadas Os coeficientes do Poisson são fixados em valores típicos para cada material já que interferem pouco com a bacia de deflexões Como não se dispõe de uma solução analítica fechada para o problema a retroanálise deve ser feita por meio de ajustes iterativos enquanto se tenta minimizar uma Função Erro definida como a distância entre as bacias medidas e teórica Apesar deste processo de ajuste iterativo a combinação de módulos mais adequada ou correia é única O que garante essa univocidade é a forma como as tensões se distribuem em uma estrutura de pavimento Como ilustrado na Figura 45 o bulbo de tensões produzido pela carga aplicada na placa circular tem forma cónica onde o ângulo médio com que as tensões se espraiam varia em função da espessura e rigidez das camadas A deflexão lida em um determinado geofone pode ser dada por 0 ZDZ D vi i 1 Figura 45 Distribuição de tensões no ensaio com o FWD onde vi Z representa o campo de deformações verticais ao longo da vertical que passa pelo geofone i Como a região que está fora do bulbo de tensões tem deformações quase nulas a equação acima pode ser escrita como Zi vi i ZDZ D 2 onde Z é a profundidade onde as camadas começam a influir na deflexão do geofone i Assim todas as camadas situadas acima da profundidade Z não contribuem para deflexão d sofrendo apenas deslocamento de corpo rígido ao longo desta vertical Dessa forma apenas os módulos de elasticidade das camadas situadas abaixo da profundidade das 1 q h2 h1 h3 E1 E2 E3 E4 Zi Manual de Pavimentação 154 MTDNITDPPIPR camadas de Z tem alguma influência em Di Quanto mais afastado da carga estiver o geofone tanto menor o número de camadas que influenciarão a sua deflexão Este fato indica como deve ser executado o processo de retroanálise variandose os módulos de elasticidade das camadas de baixo para cima do subleilo até o revestimento ajustamse as deflexões dos geofones mais afastados até o centro da placa de carga seqüencialmente O processo é portanto análogo à resolução de um sistema de equações lineares quando a matriz do sistema é triangular Por mais bem executada que seja a retroanálise raramente se ajustará a bacia teórica à bacia medida de forma perfeita ou seja com erro nulo em todos os geofones pelas seguintes razões a Existe um erro experimental A precisão dos geofones é de 2 micra 02 x 10 mm b Existe uma certa distância entre modelo teórico e o pavimento real e sempre haverá por mais bem elaborado e complexo que seja o modelo Uma regra prática deve ser imposta portanto para se indicar o momento de interromper as iterações Podese dizer que os resultados obtidos tendem a ser consistentes e estáveis quando o erro em cada um dos geofones for inferior a 15 Outro aspecto também de natureza prática diz respeito ao número máximo de parâmetros que podem ser determinados por meio de uma bacia com sete geofones como é usual Dificilmente determinar confíavelmente mais do que cinco parâmetros independentes já levandose em conta que no caso de retroánalises não lineares uma só bacia é insuficiente devendo se dispor de pelo menos duas referentes a níveis de carga distintos Modelos de Previsão de Desempenho Um modelo de previsão de desempenho é chamado empírico quando se constitui de uma correlação direta entre alguns parâmetros relacionados ao desempenho do pavimento e a evolução dos defeitos ou queda da serventia Os modelos do tipo mecanísticoempírico já foram comentados no item 2 Em outra classificação os modelos podem ser determinísticos quando prevêem um único valor para a condição futura do pavimento ou probabilísticos quando fornecem as possibilidades de diversas condições Em projetos os modelos mais adequados são os determinísticos do tipo mecanísticoempírico enquanto que em Sistemas de Gerência de Pavimentos em nível de rede os modelos probabilísticos do tipo empírico são preferíveis No caso do dimensionamento estrutural de pavimentos novos devese aplicar modelos apropriados para a consideração de a Trincamento por fadiga das camadas asfálticas e cimentadas b Acúmulo de deformações permanentes nos solos materiais granulares e camadas asfálticas No caso de projetos de restauração em que o revestimento do pavimento existente esteja severamente trincado devese considerar a reflexão de trincas para as camadas asfálticas de recapeamento Manual de Pavimentação 155 MTDNITDPPIPR Em termos de proteção contra fadiga dos revestimentos asfálticos os modelos a serem aplicados deveriam ser capazes de identificar duas fases no processo de trincamento a O início do trincamento quando o revestimento se encontra íntegro Ao final desta fase surgem as primeiras trincas de fadiga na superfície b A propagação das trincas do revestimento quando as trincas originalmente isoladas aumentam de comprimento e se interligam A previsão da duração da primeira fase pode ser feita por meio de modelos do tipo F N F K N flab n t 1 0 onde No número de repetições da carga que produz a deformação máxima de tração t requerido para o surgimento das primeiras trincas de fadiga na superfície F fator laboratóriocampo shift factor responsável pelo ajuste das previsões da equação de fadiga de laboratório Nab para se reproduzir o que se observa no campo Kn constantes da equação de fadiga de laboratório A deformação de tração t pode ser calculada pela teoria de camadas elásticas O fator de calibração F é responsável pela inclusão dos parâmetros que não puderam ser explicitados pelo modelo tais como as condições climáticas e características específicas do tráfego amante Para segunda fase devese estimar o número adicional de repetições de carga necessário para que seja atingida uma certa extensão do trincamento de superfície medida por exemplo pela percentagem de área trincada TR como ilustrado na Figura 46 Figura 46 Fases do trincamento O número total de repetições de carga referente à percentagem de área trincada TR é dado portanto por NTR N NTR 0 TR 100 0 NC N Manual de Pavimentação 156 MTDNITDPPIPR A consideração das duas fases do trincamento é essencial para se evitar conclusões errôneas quando se compara o desempenho de seções de projeto alternativas Assim se duas seções com espessuras de revestimento asfáltico diferentes mas a deformação de tração e na sua fibra inferior é idêntica a formação das primeiras trincas de fadiga será simultânea em ambas as seções mas a seção mais espessa levará mais tempo para apresentar uma certa percentagem de área trincada por ser a propagação de trincas mais lenta no revestimento mais espesso No caso de pavimentos semirígidos há uma distância considerável entre as equações de fadiga de laboratório das misturas cimentadas e as equações desenvolvidas a partir da interpretação do desempenho de rodovias em serviço As mais recomendáveis para projeto portanto são essas últimas das quais podese citar as oriundas dos ensaios de fadiga in situ com o Heavy Vehicle Simulator HVS da África do Sul ou com um veículo semelhante já construído no Brasil no RG do Sul f R t N 8 107 19 1 onde Nf número de repetições da deformação máxima de tração sob a camada cimentada e requerido para se iniciar o trincamento por fadiga R deformação de ruptura do material A este modelo devese associar um outro que prevê a progressão do trincamento através da camada cimentada e que em termos da redução do módulo de elasticidade efetivo Eef da camada pode ser expresso pela seguinte fórmula que representa uma síntese dos ensaios com o HVS 0 731 0 125 505 0 1 0 1 2 0 N N N N E E f f ef onde Eo módulo de elasticidade da mistura que é igual ao da camada íntegra N número acumulado de repetições de carga No caso de pavimentos do tipo invertido Figura 47 a fadiga do revestimento asfáltico e a da subbase ocorrerão simultaneamente sendo aplicáveis os modelos válidos para os pavimentos flexíveis e semirígidos Devese considerar além disso a elevação das deformações de tração no revestimento t à medida que a progressão do trincamento da subbase provocar a queda de seu módulo efetivo E3 Manual de Pavimentação 157 MTDNITDPPIPR Figura 47 Pavimento invertido Cálculo de Tensões e Deformações Uma série de modelos e programas de computador estão disponíveis para se calcular as tensões e deformações provocadas pelas cargas de roda em uma estrutura de pavimento No que diz respeito à sua escolha e modo de utilização as seguintes observações devem ser feitas a A teoria de camadas elásticas onde cada camada é simulada por um meio elástico linear homogêneo e isotrópico é o modelo estrutural mais simples capaz de reproduzir as tensões e deformações tidas em pavimentos instrumentados Modelos que incorporem a dependência dos módulos de elasticidade de solos e de materiais granulares em função do estado de tensões têm representado um aperfeiçoamento útil na prática Outros modelos mais complexos que incluam os efeitos de anisotropia trajetória de tensões efetivas no ensaio triaxial e viscoelasticidade têm encontrado aplicação prática em problemas específicos e ainda não puderam ser incorporados aos projetos rotineiros b Os modelos de previsão de desempenho do tipo mecanísticoempírico estão calibrados para um determinado modelo estrutural o qual compreende um processo para cálculo de tensões e deformações e uma forma de se considerar as propriedades elásticas dos materiais módulos de resiliência por exemplo Assim esses modelos de previsão de desempenho são dependentes do modelo estrutural associado não se podendo aplicálos com outros modelos estruturais Finalmente embora o aperfeiçoamento progressivo dos modelos estruturais seja importante para se elevar a confiabilidade dos modelos de previsão de desempenho mecanísticoempíricos a situação atual 1994 é a de que as maiores incertezas se encontram na calibração experimental dos modelos Assim antes de se aplicar modelos h1 h3 h2 CBUQ BRITA GRADUADA DRENANTE SUBBASE CIMENTADA REFORÇO SUBLEITO t1 ε t2 ε Q E1 E K 2 1 K2 Θ E3 E K 4 d σ m Manual de Pavimentação 158 MTDNITDPPIPR deste tipo é fundamental reavaliarse os fatores de calibração utilizandose os dados de desempenho locais ou regionais disponíveis PROJETO DE DRENAGEM GENERALIDADES Quase todos os materiais empregados em pavimentação tem o seu comportamento grandemente afetado por variações no seu teor de umidade São fatos de conhecimento geral que os solos argilosos se tomam escorregadios e oferecem difíceis condições de trânsito os escorregamentos de taludes ocorrem geralmente após chuvas intensas ou prolongadas por outro lado as areias são mais estáveis quando inteiramente secas É necessário pois ter um conhecimento da ambiência hidrológica que afeta os pavimentos e os subleitos A água está num movimento entre a superfície e a atmosfera terrestre no que se constitui o denominado ciclo hidrológico O vapor dágua das nuvens se condensa sob o efeito de mudança de temperatura e precipita sob a forma de chuva neve etc Parte desta precipitação não atinge propriamente a superfície terrestre evaporandose durante a queda sobre a vegetação ou superfícies impermeáveis a maior parte no entanto atinge o solo e segue os seguintes caminhos evaporase sobre o solo ou escoa sob a forma de água de escoamento run off A água de infiltração e a água de escoamento terminam alcançando os rios lagos e os oceanos donde se evapora novamente recomeçando o ciclo hidrológico O encaminhamento da água de escoamento constitui o objetivo da drenagem superficial e o da água de infiltração o objetivo da drenagem profunda subdrenagem ou drenagem subterrânea Intentase com a drenagem evitar que os materiais constitutivos do pavimento e do subleito sofram grandes variações de teor de umidade e conseqüentemente de volume e de capacidade suporte durante o período de serviço Em resumo a falta de uma drenagem adequada provoca de uma maneira geral os seguintes efeitos danosos nos pavimentos a Redução da capacidade de suporte do solo de fundação subleito em virtude de sua saturação podendo também em maior ou menor grau ser acompanhado de mudança de volume expansão b Bombeamento de finos de solo do subleito e materiais granulares das demais camadas do pavimento com perda de capacidade de suporte c Arrastamento de partículas dos solos e materiais granulares superficiais em virtude da velocidade do fluxo das águas Manual de Pavimentação 159 MTDNITDPPIPR SISTEMA DE DRENAGEM DO PAVIMENTO Entendese por sistema de drenagem do pavimento de uma rodovia o conjunto de dispositivos tanto de natureza superficial como de natureza subsuperfícial ou profunda construídos com a finalidade de desviar a água de sua plataforma Os principais dispositivos de drenagem do pavimento mostrados esquematicamente nas seções transversais da Figura 45 são os seguintes a Sarjetas de Corte São sarjetas abertas no interior dos cortes junto ao pé dos taludes Servem para coletar as águas da chuva que correm pêlos taludes e pelo leito estradal para Caixas Coletoras ou para fora do corte b MeioFio eou Banquetas de Aterros São dispositivos construídos junto ao bordo da plataforma dos aterros destinados a encaminhar as águas da chuva para as Saídas de Água impedindo a erosão da plataforma da rodovia e dos taludes de aterros Drenos Profundos São dispositivos escavados e enterrados no leito estradal em corte mais profundos ou em aterros mais rasos que servem para coletar as águas tanto de infiltração superior quanto de lençóis subterrâneos conduzindoas para fora do leito estradal Os drenos subterrâneos em alguns projetos são construídos conjugados com uma camada drenante do próprio pavimento ou de regularização dos cortes em rocha Camada Drenante É uma camada do pavimento Camada de Base ou Camada de Ligação do tipo Binder destinada a conduzir as águas que penetram através do revestimento para fora do pavimento até a borda de acostamento ou até o topo dos Drenos Profundos ou subsuperficiais Nota Os demais elementos de drenagem como Valetas de Proteção de PédeAterro Caixas Coletoras Descidas de Águas Bueiros de Grade e Bueiros de Fundo de Grota são dispositivos construídos na implantação das rodovias CÁLCULO DAS DESCARGAS DE CONTRIBUIÇÃO PARA O PROJETO DE DRENAGEM DO PAVIMENTO ELEMENTOS DE PROJETO O cálculo das descargas de contribuição que atingem os diversos dispositivos de drenagem é efetuado através dos seguintes elementos a Equação de Chuvas do Posto Meteorológico em cuja área de influência está inserida a rodovia b Desenho em planta e perfil da rodovia com as respectivas seções transversais tipo em corte e aterro A equação de chuvas mais divulgada para esta finalidade é do tipo n M B t KT i Manual de Pavimentação 160 MTDNITDPPIPR onde i Precipitação pluviométrica em mmhora K coeficiente T Período de recorrência em anos m coeficiente t Duração da chuva em minutos b coeficiente n coeficiente Quando não se dispõe desta equação correlacionando o tempo de recorrência com a duração das chuvas já calculados em projetos do DNER ou em publicações especializadas a mesma deverá ser estabelecida por método próprio utilizando séries de observações pluviométricas do posto escolhido Recomendase que o período da série histórica de observações do posto seja maior do que 20 anos Os tempos recorrência T adotados pelo DNER para cálculo da intensidade das chuvas em seus projetos de drenagem superficial são os seguintes Rodovias de Classe Especial ou Classe I 10 anos a 15 anos Rodovias de Classe II e Classe III l ano a 5 anos Os desenhos em planta o perfil e as seções transversais das rodovias são utilizados para o estabelecimento das larguras das áreas de contribuição da plataforma da rodovia tanto em corte como em aterro e das inclinações a serem consideradas Ver Figura 48 CÁLCULO DAS DESCARGAS DE CONTRIBUIÇÃO E CAPACIDADE DE VAZÃO DOS DISPOSITIVOS DE DRENAGEM E SUAS RESPECTIVAS LOCALIZAÇÕES SARJETAS DE CORTE E MEIOFIO OU BANQUETAS DE ATERRO O cálculo das Descargas de Contribuição para as sarjetas de Corte e MeioFio ou Banquetas de Aterro é efetuado pela Fórmula Racional 6 3 Ci A Q m Q Descarga em m3s C Coeficiente de escoamento Runoff Tabela 33 im Intensidade de precipitação em mmhora para uma duração de t 5 minutos equivalente ao tempo de concentração de uma bacia pequena A Área da bacia de contribuição em km2 Manual de Pavimentação 161 MTDNITDPPIPR Figura 48 Seções transversais para determinação da largura das áreas de contribuição Largura de Contribuição Largura de Contribuição Seções Mistas Seções em Aterro largura de Contribuição largura de Contribuição Largura de Contribuição Largura de Contribuição Seções em Corte Contribuição Largura largura de Contribuição Manual de Pavimentação 162 MTDNITDPPIPR Tabela 33 Coeficientes de escoamento usuais em rodovias Tipo de Cobertura da Área Drenada Coeficiente C Máximo Mínimo Pavimentos Revestimento de Concreto de Cimento ou Concreto Betuminoso 075 095 Revestimento de Macadame Betuminoso ou Tratamento 065 080 superficial Revestimento Primário cascalho ou macadame 040 060 Solo com ou sem Cobertura Vegetal Solo Arenoso vegetação cultivada ou leve 015 030 Solo Arenoso mata ou vegetação rasteira densa 015 030 Cascalho desprovido de vegetação ou vegetação rala 020 040 Cascalho mata vegetação densa 015 035 Solo argiloso desprovido de vegetação ou vegetação rala 035 075 Solo argiloso mata ou vegetação densa 025 060 Canteiro central e valetas gramadas 020 035 Taludes enleivados com declividade de l 2 050 070 A área drenada é determinada através das seções transversais tipo rodovia para as diversas situações de corte aterro e seções mistas tanto em tangente como em curva conforme mostrado nos desenhos da Figura 48 Em geral os projetistas determinam esta área para condições médias de corte e aterro ocorrentes na rodovia multiplicando o comprimento médio de um corte ou aterro pela largura média da área de contribuição A descarga Q é geralmente expressa em descarga de contribuição por metro linear de rodovia A capacidade de vazão das sarjetas de Corte e MeioFio de Aterro é determinada pela Fórmula de Manning n S R A Q V S n A R Q 1 2 3 2 1 2 2 3 1 Figura 49 Q Descarga em m3s V Velocidade de escoamento em ms Ver tabela para velocidade limite n coeficiente de rugosidade coeficiente de Manning Tabela 34 A Área molhada em m2 R Raio hidráulico área molhadaperímetro molhado S Declividade da lâmina de água em mm declividade longitudinal Manual de Pavimentação 163 MTDNITDPPIPR Tabela 34 Coeficiente de rugosidade Manning Figura 49 Nomograma para solução da equação de Manning NATUREZA DO REVESTIMENTO DO CANAL COEFICIENTES ÓTIMO BOM REGULAR MAU VELOC LIMITES ms Concreto de Cimento e de Alvenaria Pedras grandes e lisas Pedras irregulares Terra enleivada com vegetação Terra emperrada 0017 0020 0025 0025 0025 0025 0028 0035 0030 0030 0030 0030 0030 0033 0033 0033 0033 0035 0035 0035 40 25 25 12 18 05 18 Equação V R S 2 3 1 2 n 2 03 02 01 009 008 007 006 005 004 003 002 001 0009 0008 0007 0006 0005 0004 0003 0002 0001 00009 00008 00007 00006 00005 00004 00003 4 006 007 008 009 01 02 03 04 05 06 07 08 09 1 2 3 4 5 6 3 001 002 003 004 005 006 007 008 009 01 02 03 04 NOMOGRAMA PARA SOLUÇÃO DA EQUAÇÃO DE MANNING Declividade em metro por metro S Raio Hidráulico em metros R Linha de Giro 5 15 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 09 08 07 06 05 04 03 02 010 Velocidade em metros por segundo V Coeficiente de Rugosidade n Manual de Pavimentação 164 MTDNITDPPIPR No intuito de minimizar custos das obras é usual considerarse no cálculo da área molhada para projeto um impluvium correspondente à parte da largura do acostamento conforme mostrado nos esquemas da Figura 50 Figura 50 Impluvium correspondente à largura do acostamento Para uma maior facilidade na elaboração dos projetos é usual a construção de gráficos do tipo mostrado na Figura 51 correlacionando as diversas rampas de projeto com o comprimento limite correspondente à capacidade máxima de vazão das sarjetas e meiofio ou banquetas de aterro calculadas para as condições da região Figura 51 Correlação entre as diversas rampas e a capacidade máxima de vazão ACOSTAMENTO ACOSTAMENTO 20 RAMPAS EM DESCARGAS EM m s 05 10 0200 0400 0300 0500 3 1000 ESCALA DE VELOCIDADE CRÍTICAS ms ESCALA DE VELOCIDADE CRÍTICAS ms 80 40 30 50 Manual de Pavimentação 165 MTDNITDPPIPR Sempre que o comprimento limite é atingido é necessário providenciar saídas de água em uma caixa coletora ou em uma descida de água no caso de aterros As sarjetas de corte são localizadas no interior dos mesmos e o tipo de revestimento é escolhido em função da velocidade limite de fluxo mostrado na Tabela 34 Em geral para a rampa maior do que 45 há necessidade de se providenciar o revestimento Nas rodovias de Classe Especial ou Classe I costuma ser generalizado o emprego de valetas revestidas de concreto ou alvenaria de pedra em todas as situações de rampa Quanto à localização dos meiosfios ou banquetas de aterro os estudos desenvolvidos para o DNER levandose em consideração as velocidades do fluxo das águas em diversos projetos conjugados com observações de campo mostraram que estes elementos são necessários sempre que ocorrem as seguintes situações a Ocorrência de rampas com declividades maiores do que 45 b Ocorrência de cotas de aterro maiores do que 45 m qualquer que seja a rampa DRENO PROFUNDO E DRENO SUBSUPERFÍCIAL A descarga para os drenos profundos e drenos subsuperficiais longitudinais não é geralmente calculada pois pesquisas já realizadas no Estado do Paraná e observações nas mais diversas regiões do País permitiram as seguintes constatações principais a A capacidade de vazão dos drenos profundos e subsuperficiais construídos atualmente ó muito superior às descargas de contribuição que chegam a estes dispositivos mesmo considerandose precipitações com tempo de recorrência superior à vida útil dos pavimentos b Os métodos teóricos de cálculo de descargas de contribuição espaçamento de drenos tempo de resposta etc são de difícil aplicação prática em virtude das anisotropias e heterogeneidades dos solos presentes nos segmentos rodoviários mesmo naqueles considerados homogêneos Desta maneira podese considerar como suficientes os projetostipo de drenagem do DNER mostrados na Figura 52 Convém notar que no caso dos Drenos Profundos de Corte a profundidade da vala é de 15 m abaixo da camada de base ou subbase do pavimento Esta profundidade é considerada suficiente para o rebaixamento do lençol freático até a um nível aceitável de segurança Quanto aos Drenos Subsuperficiais é adotada uma profundidade de 40 cm abaixo do fundo da camada drenante A localização dos drenos profundos e subsuperficiais se dá nos acostamentos da rodovia conforme mostrado no desenho da Figura 53 Em casos especiais de surgimento de água na plataforma da rodovia no interior dos cortes e também no final das rampas em declive há necessidade de construção de drenos profundos ou subsuperficiais transversais inclinados em relação ao eixo da rodovia Esta situação também está ilustrada na Figura 53 Para o projeto e seleção da granulometria dos materiais filtrantes ou material único dos drenos subterrâneos é necessário conhecer basicamente Manual de Pavimentação 166 MTDNITDPPIPR Ensaios de granulometria do solo local Diâmetro dos furos do dreno Ensaio de granulometria dos materiais disponíveis para uso dos drenos Com ampla base experimental foi determinado que haverá boas condições de permeabilidade entre solo local e os drenos quando se tem as seguintes características para os materiais filtrantes drenantes ou material único para enchimento da vala do dreno O material filtrante não deve ter mais do que 5 de finos passando na peneira n 200 Devem ser verificadas as seguintes inequações obtidas dos ensaios de granulometria do solo local do material filtrante para o enchimento da vala do material drenante para envolvimento do tubo e do diâmetro do furo do dreno 40 5 15 15 1 solo F D D 5 85 15 1 solo F D D 40 5 1 85 15 2 F F D D 5 1 85 15 2 F F D D 2 85 2 furo F D D em que D15F1 e D85F1 Diâmetro das partículas do material filtrante para enchimento da vala correspondente a uma porcentagem de 15 e de 85 passando no ensaio de granulometria D15F2 e D85F2 Idem idem para o material drenante de envolvimento do tubo D15solo e D85solo Idem idem para o solo local Dfuro Diâmetro do furo do tubo Boas condições de filtragem e de drenagem são também asseguradas quando as curvas granulométricas dos materiais filtrantes drenantes ou material único e do solo local são aproximadamente paralelas Convém notar que praticamente as areias grossas do tipo usado na confecção de concreto de cimento e que apresentam no ensaio de granulometria menos do que 5 de material passando na peneira n 200 são aptas para serem usadas como materiais filtrantes ou até mesmo como material único na confecção dos dreno Manual de Pavimentação 167 MTDNITDPPIPR Figura 52 Drenos profundos em corte Figura 53 Alguns tipos de drenos utilizados em projetos de rodovias DRENOS SUBSUPERFICIAIS NA PLATAFORMA DO INTERIOR DE CORTES CORTES EM SOLOTIPO CONTÍNUO DRENOS PROFUNDOS EM CORTE CORTES EM SOLOTIPO DESCONTÍNUO CORTES EM ROCHA DRENO SUBSUPERFICIAL TRANSVERSAL CORTES EM ROCHA DRENOS SUBSUPERFICIAIS PARA BORDO DO ACOSTAMENTO ALGUNS TIPOS DE DRENOS UTILIZADOS EM PROJETOS DE RODOVIAS Manual de Pavimentação 168 MTDNITDPPIPR Os drenos mais modernos construídos com mantas de geotêxtil aderentes às paredes das valas só utilizam como enchimento o material drenante pois o tecido das mantas já é filtrante Quanto as pesquisas realizadas Estado do Paraná a este respeito mostraram que os drenos construídos com mantas de geotêxtil além das facilidades executivas que oferecem são mais eficientes na retenção de finos dos solos locais que não são carreados para o interior do material drenante e interior dos tubos retardando o processo de colmatação destes dispositivos Chamamos atenção de que os drenos subsuperficiais podem também ser projetados com a manta de geotêxtil conforme mostrado nos esquemas da Figura 53 As Mantas Geotêxteis utilizadas como materiais filtrantes nos drenos devem ser não tecidas agulhadas e atender aos seguintes requisitos básicos Tabela 35 Tabela 35 Requisitos básicos das mantas geotêxteis Unidade Dreno Profundo Dreno subsuperfícial Permeabilidade ABNT NBR15223 cms 3 x 101 3 x 101 Abertura de Filtração ABNT NBR 15229 μ m 2D85solo 2D85solo Resistência à Tração ABNT NBR15224 NBR12824 kNM 12 8 Alongamento rε ABNT NBR15224 NBR12824 30 30 Resistência ao Puncionamento ABNT NBR13359 ou NBR15224 kN 25 15 As curvas granulométricas apresentadas na Figura 54 mostram a permeabilidade de diversos meios drenantes e filtrantes Camada Drenante O cálculo das descargas de contribuição que devem ser escoadas pela camada drenante do pavimento é efetuado pela metodologia da publicação Drainage of Highway and Airfield Pavements de HR Cedergren e as últimas recomendações do FHWA USA Federal Highway Administration que estabelecem a Uma das maiores parcelas de contribuição da água para drenagem subterrânea são as águas de infiltração superficial dos pavimentos Manual de Pavimentação 169 MTDNITDPPIPR Figura 54 Curvas granulométricas b A contribuição das águas superficiais deverá ser calculada multiplicandose a precipitação pluviométrica na superfície pavimentada da rodovia ocasionada por uma chuva de duração igual a l hora e tempo de recorrência de l ano por um coeficiente variando de 033 a 050 13 e 12 As águas de infiltração no pavimento deverão ser conduzidas pelas camadas drenantes do mesmo desde a entrada até à borda do acostamento ou ao dreno em um intervalo de tempo de l hora aproximadamente Assim sendo o projeto procura determinar de acordo com a largura do pavimento pista acostamento e das condições médias de rampa do projeto a linha de percurso máxima das águas na superfície do pavimento com largura de 10 m conforme mostrado no esquema da Figura 55 PENEIRAS 200 10080 60 50 4030 20 16 10 4 3812 34 1 1 122 5 4 3 2 1 V IV III II I 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0001 001 0070 01 016 0175 020 04808008410 12 20 46 95101270 1810 234 3410 363 Faixa Recomendada Diâmetro das Partículas mm 0 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 85 90 100 PASSANDO RETIDO ARGILA SILTE AREIA Grossa AREIA Fina PEDREGULHO Fina Grossa BASES DRENANTES TRATADAS C2 DE CA CURVA I CURVA II CURVA III CURVA IV CURVA V PERMEABILIDADE PERMEABILIDADE PERMEABILIDADE PERMEABILIDADE PERMEABILIDADE 36580 mdia 10975 mdia 4265 mdia 1830 mdia 6095 mdia OBSERVAÇÕES MATERIAIS FILTRANTES CURVA 1 CURVA 2 CURVA 3 CURVA 4 CURVA 5 PERMEABILIDADE PERMEABILIDADE PERMEABILIDADE PERMEABILIDADE PERMEABILIDADE 15 mdia 30 mdia 6 mdia 3 mdia 1 mdia Manual de Pavimentação 170 MTDNITDPPIPR Figura 55 Trecho em curva Contribuição de toda a plataforma Conhecendose ainda a espessura h em cm da camada drenante estabelecida pelo projeto de pavimentação e a precipitação local calculada por intermédio da equação de chuvas da região utilizase a Equação de Darcy para se estabelecer o coeficiente de permeabilidade da camada drenante da seguinte maneira A g Q K g Q KA onde Q Vazão calculada em m3dia em função da precipitação em mmh para uma chuva com a duração de l hora com um tempo de recorrência de l ano multiplicado por um coeficiente de 033 a 050 de acordo com o projetista quantidade de água que penetra no pavimento g Gradiente hidráulico em mm calculado em função das condições médias estabelecidas no projeto geométrico A Área de escoamento em m2 calculada em função da faixa de 100 m e da espessura da camada drenante do projeto K coeficiente de Permeabilidade em m3dia Em função do coeficiente de Permeabilidade K podese escolher a faixa granulométrica do material granular da camada drenante que satisfaz ao problema por intermédio da Figura 54 Gradiente hidráulica calculado em função de Linha de Escoamento com um gradiente g Inclinação transversal superevelação Inclinação Longitudinal rampa L g ß ß a a TRECHO EM CURVA CONTRIBUIÇÃO DE TODA A PLATAFORMA g ß BORDO DO ACOSTAMENTO a BORDO DA PISTA PISTA ACOSTAMENTO 100 L Manual de Pavimentação 171 MTDNITDPPIPR Convém observar que a camada drenante possui uma granulometria aberta e que a sua estabilidade é garantida pelo intertravamento entre os grãos Em muitos projetos é utilizada também a confecção de um prémisturado betuminoso a frio ou a quente com uma baixa taxa de ligante como camada drenante o que melhora bastante a qualidade estrutural da mesma DISPOSITIVOS DE DRENAGEM PADRONIZADOS O DNER dispõe de modelos padronizados relativos aos vários dispositivos de drenagem sejam aqueles que ordinariamente são executados por ocasião da implantação da estrada sejam aqueles cuja execução tomase mais apropriada por ocasião da pavimentação Assim é que no Álbum de Projetos Tipo de Dispositivos de Drenagem do DNER para cada tipo de dispositivo são apresentadas várias alternativas de solução as quais diferem entre si nos seguintes tópicos a Configuração e dimensões dos dispositivos b Tipo de revestimento adotado c Materiais utilizados em sua construção A adoção do referido álbum se recomenda ante o objetivo de racionalizar e sistematizar o tratamento do assunto facilitando o seu entendimento e produzindo benefícios a nível de execução Fica ao projetista franqueada a liberação de selecionar o dispositivo mais apropriado ao seu problema específico procedendo aos dimensionamentos hidráulicos necessários à confirmação de sua adequação Maiores detalhes podem ser obtidos através de consulta ao Manual de Drenagem de Rodovias do DNER Rio de Janeiro 1990 Manual de Pavimentação 173 MTDNITDPPIPR 5 INTERFERÊNCIAS COM O MEIO AMBIENTE Het is leuk om nu te knuffelen of te kussen Doe wat jij leuk vindt en waar jij je prettig bij voelt Dat doet jouw lichaam een goed gevoel geven Vraag wat je fijn vindt van je vriend en geef aan wat jij zelf prettig vindt Samen ontdekken jullie dan wat bij jullie past Adem rustig en blijf ontspannen Als het niet leuk is zeg dan nee en stop Je hoeft nooit iets te doen wat niet goed voelt Manual de Pavimentação 175 MTDNITDPPIPR 5 INTERFERÊNCIAS COM O MEIO AMBIENTE GENERALIDADES Entendese por meio ambiente o espaço onde se desenvolvem as atividades humanas e a vida dos animais e vegetais envolvendo assim todo o conjunto de condições leis influências e interações de ordem física química e biológica que permite abrigar e reger a vida em todas as suas formas Poluição ou degradação ambiental se define como qualquer alteração das qualidades físicas químicas ou biológicas do meio ambiente que possam I prejudicar a saúde ou o bem estar da população II criar condições adversas às atividades sociais e econômicas III ocasionar danos relevantes à flora à fauna e a qualquer recurso natural IV ocasionar danos relevantes aos acervos histórico cultural e paisagístico Impacto ambiental é qualquer alteração significativa provocada pela ação humana em um ou mais componentes do meio ambiente A avaliação de impacto ambiental AIA deve ser entendida como sendo um instrumento de política ambiental formado por um conjunto de procedimentos capaz de assegurar desde o início do processo de execução que se faça um exame sistemático dos impactos ambientais de uma ação proposta projeto programa plano ou política e de suas alternativas e que os resultados sejam apresentados de forma adequada ao público e aos responsáveis pela tomada de decisão e por eles devidamente considerados Para os objetivos da AIA de um determinado empreendimento onde o importante é a previsão das alterações que ocorrerão no meio ambiente quando de sua implantação o impacto ambiental pode ser visto como parte de uma relação de causa e efeito Do ponto de vista analítico pode ser considerado como a diferença entre as condições ambientais que existiriam com a implantação de um projeto e as condições ambientais que existiriam sem essa ação Nestas condições os impactos ambientais são analisados a partir de dois atributos principais ou seja sua magnitude e a sua importância A magnitude é a grandeza de um impacto em termos absolutos podendo ser definida como a medida de alteração no valor de um fator ou parâmetro ambiental em termos quantitativos ou qualitativos Dependendo do caso considerase na determinação da magnitude o grau de intensidade a periodicidade e a amplitude temporal A importância por sua vez é a ponderação do grau de significação de um impacto em relação ao fator ambiental afetado e a outros impactos Devese atentar para o fato de que podem ocorrer impactos de magnitude elevada mas de relativa importância quando comparados a outros Os impactos ambientais por força de suas peculiaridades podem receber várias qualificações Assim é que a Impacto positivo ou benéfico Impacto negativo ou adverso b Impacto direto ou Impacto indireto Manual de Pavimentação 176 MTDNITDPPIPR c Impacto imediato Impacto a médio ou longo prazo d Impacto temporário e Impacto Permanente Em consonância com o disposto na Constituição Federal a execução de obras ou de atividades potencialmente causadoras de significativa degradação do meio ambiente entre as quais se inclui a construçãopavimentação de estradas de rodagem com duas pistas ou mais faixas de rolamento dependerá da elaboração de Estudo de Impacto Ambiental EIA e respectivo Relatório de Impacto Ambiental RIMA a serem submetidos à aprovação do órgão estadual competente e o IBAMA em caráter supletivo o licenciamento das atividades modificadoras do meio ambiente Devemse destacar por outro lado as atividades associadas como a extração de mineral de classe II e usinas de asfalto que também estão sujeitas a licenciamento e que dependendo da magnitude e importância são passíveis de exigência de estudo específico ESTUDO DE IMPACTO AMBIENTAL Segundo a resolução CONAMA nº 00186 o EIA Estudo de Impacto Ambiental deverá contemplar os seguintes tópicos principais a Diagnóstico ambiental da área de influência do empreendimento que compreende o conhecimento dos componentes ambientais e suas interações procurando caracterizar o meio ambiente antes da obra b Identificação dos impactos esta atividade é feita considerando o empreendimento com suas alternativas sobre o meio ambiente conhecido através do diagnóstico c Previsão e mensuração dos impactos é o chamado prognóstico onde se procura prever e caracterizar os impactos sobre seus diversos ângulos e a partir de então suas magnitudes são analisadas através de técnicas específicas d Interpretação e avaliação dos impactos a interpretação estabelece a importância de cada um dos impactos em relação aos fatores ambientais afetados a avaliação consiste na determinação da importância relativa de cada impacto quando comparado aos demais e Definição das medidas mitigadoras e de compensação e do programa de monitorização dos impactos f Comunicação dos resultados os resultados obtidos nas atividades anteriores devem ser apresentados de forma objetiva e adequada à sua compreensão pelos agentes envolvidos e interessados no processo O instrumento de comunicação dos resultados é o que se denomina de RIMA Relatório de Impacto Ambiental NOTA O proponente ou empreendedor deve procurar o órgão ambiental licenciador desde os estágios iniciais do planejamento de proposta de forma que os estudos sejam iniciados quando as alternativas de projeto localização e traçado ainda não foram definidos a elaboração dos estudos deve ficar a cargo de uma empresa de consultoria ou equipe técnica independente cadastrada junto ao IBAMA Manual de Pavimentação 177 MTDNITDPPIPR A elaboração dos estudos de impacto ambiental principalmente os itens referentes à identificação previsão e valoração dos impactos exige a utilização de métodos e técnicas especiais Estes instrumentos vem sendo desenvolvidos e adaptados ao longo do tempo de forma a possibilitar uma maior objetividade e previsibilidade para cada tipo de empreendimento e de local A bibliografia técnica procura fazer uma distinção entre método e técnicas utilizadas Os métodos de AIA são aqueles instrumentos estruturados visando coletar avaliar comparar organizar e apresentar as informações e os dados sobre os prováveis impactos ambientais de uma proposta As técnicas por sua vez são definidas como instrumentos destinados à coleta e tratamento estatístico de dados básicos ao mapeamento de informações à previsão de impactos ambientais e à comunicação de resultados Destacamse neste contexto as técnicas de previsão de impactos que são instrumentos prédefinidos formais ou mesmo informais usados para medir as condições futuras de fatores ambientais específicos PROCEDIMENTOS ADMINISTRATIVOS DA AIA Procedimentos administrativos são o conjunto de regras para utilização de AIA no processo de licenciamento Tais procedimentos definem a responsabilidade estabelecida pelo poder público no processo de AIA e de licenciamento das atividades modificadoras do meio ambiente de acordo com as diretrizes estabelecidas pela legislação ambiental O primeiro passo para entender os procedimentos administrativos é através das estruturas institucionais existentes A Política Nacional do Meio Ambiente instituída pela Lei nº 693881 criou o Sistema Nacional do Meio Ambiente SISNAMA que tem como órgão superior o Conselho Nacional do Meio Ambiente CONAMA e como órgão de assessoria à Presidência da República a Secretaria Nacional do Meio Ambiente SEMAM e ainda o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis IBAMA que é o órgão executivo de ambos O SISNAMA é ainda constituído por todos os órgãos e entidades federais órgãos setoriais estaduais órgãos seccionais e municipais órgãos locais envolvidos com o disciplinamento do uso racional dos recursos ambientais e a preservação da qualidade ambiental Quanto à AIA e o licenciamento ambiental das atividades modificadoras do meio ambiente a legislação federal vigente atribui aos Estados a coordenação do processo exceção feita aos pólos petroquímicos e cloroquímicos e ainda às instalações nucleares Desta forma cada Estado em função de suas peculiaridades administrativas possui a sua estrutura institucional para o estabelecimento dos procedimentos administrativos atuando os órgãos federais de forma normativa limitada porém a diretrizes gerais Quanto aos procedimentos administrativos propriamente ditos é ao licenciamento ambiental que está associada a AIA De acordo com o Decreto nº 8835183 são três as licenças que o proponente deve requerer junto ao órgão ambiental Manual de Pavimentação 178 MTDNITDPPIPR LICENÇA PRÉVIA LP Deve ser pedida na fase preliminar do planejamento da atividade ao expedila o órgão licenciador discriminará os requisitos básicos a serem atendidos pelo empreendedor nas fases de localização instalação e operação LICENÇA DE INSTALAÇÃO LI Deve ser solicitada para iniciarse a implantação do empreendimento Seu requerimento será instruído com a apresentação do projeto de engenharia correspondente sendo que o grau de detalhamento do projeto deve permitir que o órgão licenciador tenha condições de julgálo do ponto de vista do controle ambiental Isso se fará pela observância às normas editadas pelo Estado sobre a matéria ou por entendimentos diretos com o órgão licenciador Na falta de normas específicas a expedição da licença importará na aprovação do projeto apresentado com as ressalvas acaso feitas LICENÇA DE OPERAÇÃO LO Deve ser requerida antes do início efetivo das operações competindo ao órgão licenciador verificar a compatibilidade com o projeto e a eficácia das medidas mitigadoras dos impactos ambientais negativos de seu corpo constarão as restrições eventualmente necessárias nas diversas avaliações de operação O artigo 4º da Resolução CONAMA sugere que os chamados órgãos setoriais do SISNAMA mais precisamente aqueles concessionários do serviço público para as estradas de rodagem devem juntamente com os órgãos públicos competentes compatibilizar as etapas com o licenciamento Sob o aspecto ainda do licenciamento devese atentar para as atividades modificadoras do meio ambiente que estão associadas às obras rodoviárias como usinas de asfalto extração de areia e brita e infraestrutura e obras de apoio como o canteiro de obras alojamento e depósitos Para cada um desses casos dependendo do porte do período de funcionamento e da localização pode estar sujeito ao licenciamento ou à adoção de medidas mitigadoras de impacto O processo de licenciamentouma série de etapas a serem seguidas e a documentação a ser apresentada em cada fase É fundamental observar a questão dos prazos para realização do EIARIMA e para avaliação do empreendimento pelos órgãos estaduais de meio ambiente visando à concessão das licenças ambientais que serão fixados para cada caso em função da complexidade do empreendimento Devese observar que o licenciamento é um processo complexo e lento principalmente quando se considera que em alguns Estados a decisão sobre cada licença é atribuição de uma instância colegiada composta de representantes de diversas entidades do governo e da sociedade civil Em outros Estados a decisão é do órgão executivo de meio ambiente que analisa o empreendimento considerado fundamentalmente os aspectos técnicos Esse processo pode ser descrito da seguinte forma Contatos preliminares O proponente do projeto no caso o DNIT ou o DER estadual procura o órgão ambiental já acompanhado da equipe de consultores empresa de consultoria independente que se responsabilizará pela elaboração do EIARIMA Na ocasião deverá ser entregue o FCE Formulário de Caracterização do Empreendimento contendo as informações preliminares Manual de Pavimentação 179 MTDNITDPPIPR Nos contatos preliminares o órgão de meio ambiente fornecerá as diretrizes adicionais contendo o prazo par elaboração do EIARIMA e o prazo que será necessário para sua análise bem como as informações sobre o seu escopo chamado Termo de Referência Alguns órgãos ambientais facultam ao empreendedor a apresentação de um Plano de Trabalho sobre o Termo de Referência onde podem ser eliminados estudos e informações considerados desnecessários em função do empreendimento ou da área a ser atingida pelo projeto Normalmente o Termo de Referência exige estudos e levantamentos ambientais específicos na área de influência quando a região onde se localizará o empreendimento não tiver estudos básicos já realizados por institutos de pesquisa universidades ou outras empresas de consultoria Durante a elaboração dos estudos é importante que a equipe de consultores e o empreendedor mantenham o órgão ambiental informado sobre o andamento dos trabalhos e que as dificuldades sejam discutidas para facilitar posteriormente a análise técnica LICENÇA PRÉVIA Concluídos os estudos e levantamentos ambientais o proponente poderá requerer a Licença Prévia que deverá ser acompanhado pelo EIARIMA certidão ou certidões das Prefeituras Municipais atestando que a localização do empreendimento está de acordo com as normas administrativas municipais e ainda o comprovante de recolhimento dos custos de indenização da licença e da análise técnica do EIA Após análise preliminar dos documentos entregues o órgão ambiental ou empreendedor deve fazer publicar no Diário Oficial do Estado e nos jornais de grande circulação na região do empreendimento que a licença foi solicitada e que os documentos estão disponíveis para consulta pública O órgão ambiental dentro do prazo estipulado para revisão e análise técnica e jurídica do EIA poderá solicitar informações complementares e caso julgue necessário poderá promover audiência pública ou aceitar pareceres ou fornecer informações às prefeituras e entidades de sociedade civil sobre o empreendimento que terão prazo e condições para se manifestar Cabe lembrar que o RIMA é um documento público para esclarecimentos à sociedade e deve ficar disponível para outros órgãos de governo e para as prefeituras municipais e acessível ao público durante o período da análise técnica Após esses procedimentos é emitido um parecer conclusivo sobre a concessão da licença que poderá acatar as sugestões da sociedade Em alguns Estadoso processo passa ainda pelo julgamento das câmaras técnicas do órgão ambiental LICENÇA DE INSTALAÇÃO Concedida a Licença prévia o empreendedor deve requerer a Licença de Instalação mediante a apresentação do requerimento específico acompanhado do Projeto Executivo Final o Plano de Controle Ambiental o parecer técnico do IBAMA ou órgão estadual de florestas estabelecendo as condições para desmatamento e o comprovante do recolhimento dos custos de indenização da LI O projeto executivo final é analisado para verificar a adoção das medidas técnicas e mitigadoras previstas quando da Licença Prévia e é emitido novo parecer técnico e jurídico Manual de Pavimentação 180 MTDNITDPPIPR que deverá em alguns Estados passar por novo julgamento das câmaras técnicas do órgão ambiental LICENÇA DE OPERAÇÃO Ao final da implantação do empreendimento o proponente requererá a Licença de Operação quando então o órgão ambiental deverá realizar vistoria técnica para avaliar as medidas mitigadoras e as condicionantes estabelecidas nas licenças anteriores A critério dos órgãos ambientais estaduais em cada uma das fases do licenciamento devem ser publicados o requerimento e a concessão da licença de forma que o processo seja público e não ocorram manifestações posteriores fora do prazo de avaliação e análise técnica Tal procedimento foi estabelecido em caráter geral pela Resolução CONAMA nº 006 de 24 de janeiro de 1986 e em cada Estado foram efetuadas as adaptações peculiares à sua política ambiental IMPACTOS AMBIENTAIS DE OBRAS RODOVIÁRIAS No caso das obras de infraestrutura rodoviária o exame sistemático dos impactos ambientais tem o objetivo de avaliar desde o início os danos potenciais a serem causados ao ambiente de formar a evitar ou mitigar os seus efeitos As obras de infraestrutura rodoviária em especial as estradas de rodagem com duas ou mais faixas de rolamento objeto principal deste estudo têm características peculiares sob o aspecto ambiental Por ser uma infraestrutura fundamental como indutora do desenvolvimento econômico é também indutora de modificações ambientais significativas Seus efeitos sobre o meio ambiente caso não sejam corretamente avaliados podem provocar danos irreversíveis em nível local e regional e a médio longo prazo Diferentemente dos empreendimentos chamados pontuais cujos efeitos potenciais adversos ficam restritos a uma determinada área as estradas de rodagem provocam alterações ao longo de extensões territoriais significativas além das áreas de intervenção de seu eixo abrangendo dimensões regionais Por isso estes empreendimentos devem estar vinculados a planos e programas governamentais de médio e longo prazo A proposição aqui no entanto é de identificar e caracterizar os impactos ambientais potenciais de uma obra de infraestrutura rodoviária sem contudo considerar um caso específico Portanto considerouse a partir de cada uma das fases do empreendimento os possíveis impactos potenciais de forma a caracterizar e avaliar os seus efeitos eou impactos ambientais e quando for o caso indicar as possíveis medidas mitigadoras Como um dos objetivos do trabalho é também considerar o enquadramento à legislação ambiental vigente particularmente quando ao licenciamento regulamentado através da Resolução CONAMA 00186 a avaliação dos impactos observa a compatibilização das fases do empreendimento com as etapas do licenciamento como mostra a tabela 36 Manual de Pavimentação 181 MTDNITDPPIPR Tabela 36 Compatibilização das fases do empreendimento com as etapas do licenciamento FASE DO EMPREENDIMENTO ETAPAS DO LICENCIAMENTO Estudos e Projeto Licença Prévia ConstruçãoPavimentação Licença de Instalação Operação e Conservação Licença de Operação ou Funcionamento Em decorrência das peculiaridades de cada empreendimento podemse prever os impactos ambientais potenciais em cada uma das fases Conhecidos os efeitos prováveis do empreendimento é possível definir as medidas para evitálos ou mitigálos quando considerados negativos ou adversos a um determinado ecossistema ou comunidade Portanto a legislação ambiental exige que os estudos de impacto ambiental sejam elaborados e avaliados na fase inicial do empreendimento sendo que a licença prévia só deverá ser expedida com aprovação do EIARIMA Isso ocorre porque é de senso comum nas ciências ambientais que a localização do empreendimento é que determina os impactos ambientais de maior importância ou magnitude Daí a exigência de nesta fase serem contempladas alternativas de localização para poder definir aquela em que os efeitos adversos ao meio ambiente sejam menos significativos Nessa fase a atenção deve se concentrar na adequada definição das alternativas de traçado onde a avaliação econômica e de engenharia deverá estar aliada à avaliação das repercussões ambientais Os efeitos ambientais a serem mais observados referemse às características do ecossistema a ser afetado a localização de áreas de preservação permanente áreas de interesse especial tais como as de proteção de mananciais de patrimônio cultural histórico paisagístico e arqueológico bem como os parques nacionais estaduais e municipais reservas indígenas etc a transposição de áreas urbanas as modificações da paisagem por cortes aterros e túneis e até mesmo os impactos indiretos da obra sobre os locais interligados As ações modificadoras listadas na fase de estudos e projeto são as seguintes a estudos de viabilidade técnicoeconômica b estudo de traçadoelaboração de projeto básico Impactos decorrentes destas ações afetam geralmente o meio antrópico ou sócio econômico conforme pode ser observado na matriz de correlação ou de impacto Após essa primeira fase ou etapa tendo o projeto básico sido aprovado deverá ser elaborado o projeto executivo final contendo o detalhamento necessário ao início da construção propriamente dita Nessa fase deve ser requerida a licença de instalação onde após a avaliação do plano de controle ambiental do projeto o empreendimento pode ser aprovado com as ressalvas técnicas necessárias à sua adequação ambiental As principais ações modificadoras do meio ambiente a serem avaliadas na fase de construção são as seguintes a desapropriação de terras b alocação de mãodeobra Manual de Pavimentação 182 MTDNITDPPIPR c infraestrutura e obras de apoio d remoção de cobertura vegetal e terraplenagem f remoção de rocha g construção de túnel h extração de minerais de classe II i preparação de base e pavimentação j acessos de serviço k obra de drenagem l obradearte m usina de asfalto n regulamentação de tráfego Pelas características das ações seus impactos afetam de forma significativa o meio físico e biológico e em alguns casos o meio antrópico Cada ação merece uma avaliação específica por parte do empreendedor e das empresas de construção no sentido de identificar as medidas mitigadoras para evitar ou minimizar impactos Nessa fase ou etapa a atuação do órgão ambiental competente será no sentido de fiscalizar as obras para verificar o cumprimento do projeto e das condicionantes estabelecidas quando do licenciamento Na fase final quando a estrada estiver em condição de tráfego deverá ser realizada vistoria técnica para liberação da licença de operação expedida após a verificação da compatibilidade do projeto aprovado e a eficácia das medidas mitigadoras dos impactos ambientais negativos identificados no licenciamento De seu escopo constarão as restrições eventualmente necessárias nas diversas situações de operação Destes últimos aspectos as ações mais visadas poderão ser as seguintes a condições de abertura ao tráfego b conservação e manutenção A matriz de correlação apresentada na Tabela 37 a seguir mostra as possíveis interseções entre as ações modificadoras e os fatores ambientais Devese ressaltar que a matriz é genérica e hipotética pois para cada empreendimento rodoviário os fatores ambientais podem ser desdobrados permitindo uma visão mais específica das interferências Manual de Pavimentação 183 MTDNITDPPIPR Tabela 37 Matriz de correlação de impactos ambientais de obras rodoviárias FATORES AMBIENTAIS AÇÕES DE EMPREEDIMENTO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Estudo de Viabilidade D D D D D Estudo do TraçadoProjeto Básico D D I I D D I I D Desapropriação de Terras D D D D D D D D Alocação de Mãodeobra D D I D D D D Infraestrutura e Obras de Apoio D D D D I D I I D D D D D Remoção de Cobertura Vegetal I I D I I D I I D D Terraplenagem D I D D D D D D I I D D Remoção de Rocha D D D D I I D Construção de Túnel D I D Extração de Minerais Classe II D D D D D I D I I D D D D D D Preparação de Base e Pavimentação D D I Acessos de Serviços D I D D D D I D I I D D D ObrasdeArte D D D D I I D Obras de Drenagem D D D I D D Usina de Asfalto D D D I I D D D D D D Regulamentação de Tráfego D D Abertura de Tráfego D D I D I D D D D D D D D Conversão e Manutenção D D D D D D 1 Qualidade do Ar 2 Microclima 3 Ruídos e Vibrações 4 Relevo 5 Solo 19 Impostos e Tributos 20 Renda e Emprego NOTA D efeitoimpacto direto I efeitoimpacto indireto 9 Fauna Terrestre 10 Ecossistemas Aquáticos 12 Patrimônio NaturalCultural 13 Uso e Ocupação do Solo 14 Dinâmica Populacional 15 Nível de Vida 11 Paisagem 16 Estrutura Produtiva de Serviços 7 Água Subterrânea 8 Vegetação 17 Organização Social 18 Saúde e Segurança MEIO FÍSICO 6 Água Superficial MEIO BIOLÓGICO MEIO ANTRÓPICO Manual de Pavimentação 184 MTDNITDPPIPR Os efeitos eou impactos ambientais potenciais decorrentes das intervenções de obras rodoviárias sobre o meio ambiente conforme demonstrado pelas correspondências apresentadas na matriz de correlação estão listados e caracterizados quanto aos seus atributos relativos à natureza ordem espaço temporalidade e reversibilidade nos Quadros de Avaliação de EfeitosImpactos Ambientais nas Tabelas 38 39 e 40 Tabela 38 Avaliação de impactos ambientais de estudos e projetos rodoviários FASES DE ESTUDOS E PROJETOS AÇÃO IMPACTOEFEITOS AMBIENTAIS ATRIBUTOS MEDIDAS MITIGADORAS Estudo de Viabilidade geração de renda e emprego expectativa de desenvolvimento regional benéfico direto regional temporário imediato e reversível especulação imobiliária geração de conflitos de uso e ocupação do solo pressão sobre o patrimônio natural e cultural tensão social adverso diretoindireto regional temporário curto prazo e reversível compatibilidade com planos e programas governamentais esclarecimento público sobre o empreendimento considerações dos recursos ambientais e unidades de conservação Estudo de Traçado Projeto Básico geração de renda e emprego perspectiva de desenvolvimento regional melhoria de infraestrutura benéfico diretoindireto regional estratégico imediato médio e longo prazo e reversível especulação imobiliária geração de conflitos de uso e ocupação do solo pressão sobre o patrimônio natural e cultural tensão social aumento do fluxo de tráfego e do risco de acidentes potencial de degradação das áreas de intervenção adverso diretoindireto regional temporário curto prazo e reversível compatibilidade com planos e programas governamentais discussão das alternativa de traçado avaliação dos conflitos de uso e operação do solo análise das condições físicas biológicas e sócio econômicas observação dos aspectos de segurança de tráfego plano de reabilitação das áreas degradadas Manual de Pavimentação 185 MTDNITDPPIPR Tabela 39 Avaliação de impactos ambientais de obras rodoviárias FASE DE ENGENHARIA E OBRAS AÇÃO IMPACTOSEFEITOS AMBIENTAIS ATRIBUTOS MEDIDAS MITIGADORAS Desapropriação de Terras parcelamento do solo alteração da modalidade de uso tensão social deslocamento de população perdas de áreas produtivas relocamento de infraestrutura adverso direto local permanente imediato e irreversível estudo de alternativas de traçado avaliação real do patrimônio planejamento de assentamento Alocação de MãodeObra geração de renda emprego impostos e tributos incremento de estrutura produtiva e estrutura de serviços benéfico direto local temporário imediato e reversível potencial de atração de imigrantes aumento dos riscos de doenças social mente transmissíveis aumento da demanda de infraestrutura urbana alteração e hábitos e costumes adverso direto local temporário imediato e reversível recrutamento local de mão deobra prevenção e controle de saúde humana aplicação de recursos em investimentos sociais melhoria dos serviços de assistência social e segurança pública Infraestrutura e Obras de Apoio canteiro de obras e alojamento alteração do perfil das encostas disposição de efluentes do solo contaminação das águas superficiais e subterrâneas remoção da cobertura vegetal conflito de uso do solo adverso diretoindireto local temporário imediato e reversível implantação em locais adequados terrenos favoráveis controle de drenagem efluentes e resíduos sólidos reabilitação das áreas degradadas Remoção da Cobertura Vegetal alteração de microclima degradação de solos alterações de habitats e da paisagem adverso diretoindireto local permanente imediatomédio e longo prazo e irreversível revegetação da faixa de domínio desmate restrito às áreas de intervenção proteção de árvores de valor paisagístico eou imunes de corte obter licença de desmatamento junto aos órgãos florestais competentes Terraplenagem cortes aterros botaforas e áreas de empréstimo emissão de material particulado ruído e vibrações alteração do perfil das encostas degradação dos solos e riscos de erosão aumento de carga sólida e redução da disponibilidade hídrica alteração da paisagem e degradação do patrimônio natural e cultural modificação na forma de ocupação do solo adverso diretoindireto local permanente imediatomédio e longo prazo e reversívelirre versível otimização da compensação de cortes e de aterros limitação da terraplenagem às áreas de intervenção controle de estabilidade geotécnica de taludes controle de erosão e reabilitação das áreas degradadas proteção de nascentes e cursos dágua Remoção de Rocha emissão de gases e material particulado ruídos e vibrações alteração do perfil das encostas degradação dos solos e riscos de erosão alteração da paisagem e degradação do patrimônio natural e cultural adverso direto local permanente imediato irreversível plano de fogo adequado controle de estabilidade geotécnica controle de erosão e reabilitação das áreas degradadas proteção do patrimônio natural e cultural Manual de Pavimentação 186 MTDNITDPPIPR Tabela 39 Avaliação de impactos ambientais de obras rodoviárias Continuação FASE DE ENGENHARIA E OBRAS AÇÃO IMPACTOSEFEITOS AMBIENTAIS ATRIBUTOS MEDIDAS MITIGADORAS Túneis ruídos e vibrações alteração na drenagem e recarga de aqüíferos alteração da paisagem e degradação do patrimônio natural e cultural adverso direto local permanente imediato reversível irreversível plano de fogo adequado controle de estabilidade geotécnica controle da drenagem interna e externa proteção do patrimônio natural e cultural Extração de Minerais Classe II brita areia cascalho emissão de material particulado ruídos e vibrações alteração do perfil das encostas degradação dos solos e riscos de erosão poluição hídrica e degradação dos ecossistemas aquáticos alteração da paisagem e degradação do patrimônio natural e cultural degradação da vegetação adverso diretoindireto local permanente imediatomédio e longo prazo e reversível irreversível plano de fogo adequado controle de estabilidade geotécnica controle de erosão e reabilitação das áreas degradadas proteção do patrimônio natural e cultural avaliação ambiental dos locais dos jazimentos Preparação da Base e Pavimentação alteração do microclima ruídos e vibrações alteração no runoff adverso dire toindireto local temporárioperm anente imediato e reversível irreversível revegetação adequada da faixa de domínio dimensionamento adequado do sistema de drenagem Acessos de Serviços alteração do perfil das encostas degradação dos solos e dos riscos de erosão aumento da carga sólida e redução da disponibilidade hídrica degradação da vegetação da paisagem e do patrimônio natural e cultural adverso direto indireto local temporário permanente imediatomédio e longo prazo e reversível irreversível restrição à abertura de vias de acesso controle de reabilitação das áreas degradadas proteção de nascentes e cursos dágua proteção do patrimônio natural e cultural Obras e Drenagem degradação dos solos e riscos de erosão alteração no runoff adverso diretoindireto local permanente imediato e irre versível dimensionamento adequado do sistema de drenagem dissipação de energia e controle de erosão ObrasdeArte degradação de vegetação ciliar alteração da paisagem e degradação do patrimônio natural e cultural alteração da modalidade de uso do solo adverso direto local permanente imediato irreversível limitação da área de intervenção redução das áreas de desmate proteção do patrimônio natural e cultural reabilitação das áreas degradadas Usina de Asfalto emissão de gases e material particulado ruídos e vibrações alteração da paisagem e conflito de uso do solo local adverso direto local temporário imediato reversível implantação de sistema de tratamento de emissões avaliação ambiental dos locais de reabilitação das áreas degradadas Manual de Pavimentação 187 MTDNITDPPIPR Tabela 40 Avaliação de impactos ambientais em operações rodoviárias FASE DE OPERAÇÃO AÇÃO IMPACTOSEFEITOS AMBIENTAIS ATRIBUTOS MEDIDAS MITIGADORAS Abertura de Tráfego emissão de gases particulados aumento de pressão sonora aumento do fluxo de tráfego risco de acidente adverso direto localregional permanente imediato irreversível monitorização e controle de ruídos e emissões atmosféricas sinalização de segurança fiscalização de tráfego gerações de impostos e tributos fomento da estrutura produtiva e de serviços melhorias das condições de acessibilidade melhoria do fluxo de circulação de mercadorias e produtos indução do crescimento econômico melhoria do nível de vida benéfico diretoindireto regional permanente imediatomédio e longo prazo irreversível Conservação e Manutenção acompanhamento e controle de erosão e reabilitação de áreas degradadas proteção e limpeza da faixa de domínio campanhas de educação ambiental e de trânsito proteção da sinalização de segurança benéfico direto regional permanente curto prazo irreversível Manual de Pavimentação 189 MTDNITDPPIPR 6 CANTEIRO DE SERVIÇOS E INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS Shree Cement BSE CODE540797 NSE CODE SHREECEM Regd Office Shree Bhawan 7th Floor 4A Chowringhee Lane Kolkata700 069 CIN L26942WB1979PLC031571 phone 91 33 2248 2249 fax 91 33 2248 2218 email csshreecementcom website wwwshreecementcom 1Hazrd Ka Sastaa Cement Studio e Naranpur Road Malda NOTES TO UNAUDITED FINANCIAL RESULTS FOR THE QUARTER AND NINE MONTHS ENDED 31st December 2022 1 The above results have been reviewed by the Audit Committee and approved by the Board of Directors at its Meeting held on 9th February 2023The statutory auditors of the Company have carried out a limited review of the aforesaid results and have issued an unqualified report 2 In compliance with Regulation 52 of SEBI LODR Regulations 2015 the Company has opted to publish standalone results the Company does not have any subsidiary associate joint venture and hence consolidated results are not applicable 3 Other expenses of quarter and nine months ended December 2022 include expenditure of Rs 6679 crore and Rs 11043 crore respectively towards Coal and Petcoke cess which is to be reimbursed by the Consumers The said amount of cess will be reimbursed by the consumers as per the existing terms of sales 4 The Company is primarily engaged in the business of manufacturing and selling cement a single business segment As such there are no separate reportable segments as per IND AS 108 Operating Segment issued by the Institute of Chartered Accountant of India 5 During the quarter a onetime exceptional item consisting of loss of Rs 12306 crore has been recognised as per Ind AS relating to acquisition of partnership firm viz Shree Narmada Cement Limited The company has acquired 100 partnership interest on 1st September 2022 for a total consideration of Rs 123496 crores including Rs 1550 crores of capital work in progress The company is undertaking the process of completing the acquisition formalities 6 During the quarter ended September 2022 the company allotted 6600000 equity shares of Rs 1 each for cash at a premium of Rs 737550 on preferential basis 7 Post demonetisation and adoption of digital mode of payments by companies and introduction of Ind AS and change in format by SEBI segment information is given as per IND AS 108 amended and as per Ind AS and SEBI circular from time to time 8 The figures of quarter ended December 2022 December 2021 are the balancing figures between audited figures in respect of the full financial year ended as on 31st March 2022 and unaudited published year to date figures upto the period ended 30th September 2022 30th September 2021 Source Balance Sheet Notes Contd 9 Previous periods figures have been regroupedrearranged wherever necessary to conform to the current period classification For Shree Cement Limited Place Kolkata Dated 9th February 2023 sdBK Agarwal Managing Director Manual de Pavimentação 191 MTDNITDPPIPR 6 CANTEIRO DE SERVIÇOS E INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS CANTEIRO DE SERVIÇOS Canteiro de serviço é a disposição física das fontes de materiais edificações e construções necessárias para concentrar a estrutura e o apoio logístico indispensáveis ao gerenciamento e à execução da obra No apoio logístico há que se considerar as condições sócioeconômicas das comunidades que serão influenciadas pela obra e as cidades mais próximas com bancos hospitais aeródromos e hotéis A escolha do local para a implantação do canteiro deve levar em consideração a topografia da região e do local as condições de acesso a infraestrutura de energia e telecomunicações a ocorrência de água e o tipo das instalações industriais necessárias à produção ou beneficiamento dos materiais que constituirão as camadas do pavimento nos volumes previstos no cronograma da obra A concepção do canteiro deve ter como principal objetivo a minimização dos custos de produção a racionalidade do gerenciamento a integração do homem à obra e conseqüentemente a redução do turnover Com freqüência dividese o Canteiro de Serviço em Canteiro Central e Canteiros Auxiliares CANTEIRO CENTRAL O Canteiro Central concentra as edificações dos setores administrativos técnico recreativo ambulatoriais alimentar almoxarifados oficinas posto de abastecimento e alojamentos Como se vê pelo número de edificações a racionalidade do aproveitamento da área disponível implicará na redução de custos para as implantações das redes de esgoto água potável rede elétrica e viária as quais constituirão a infraestrutura básica do canteiro Por outro lado todo o apoio obtido nas cidades ou comunidades vizinhas acarretará grande economia de recursos e de tempo na construção do canteiro Nas obras com prazo menor que um ano esse aproveitamento é vital A área utilizada por setor nos canteiros será função do organograma da empresa para obra e o seu vulto conseqüentemente das quantidades de mãodeobra empregada e equipamentos mobilizados Por outro lado a oferta de mãodeobra local inclusive especializada promoverá grande redução no número de edificações relativas ao alojamento de funcionários As edificações são ou prémoldadas que garantem o reaproveitamento em outras obras com perdas reduzidas em madeira compensada com perda de até 30 quando parafusadas ou em tábuas comuns cujo aproveitamento é praticamente nulo Todos os canteiros devem ter por motivo de segurança e controle uma única entrada com uma guarita em forma de portaria para evitar a entrada de pessoas estranhas aos serviços e de onde se controla a movimentação de veículos pessoas ou materiais que entrem ou saiam do canteiro Manual de Pavimentação 192 MTDNITDPPIPR A edificação do setor administrativo deverá agrupar a superintendência da obra o gerente administrativo com os setores de pessoal financeiro bemestar e transportes gerais e vigilância O setor técnico com as seções de controle de custos serviços de terceiros medições de projetos e topografia e computação LABORATÓRIO O laboratório deverá ser instalado em outra construção e de preferência afastado da via de passagem de máquinas e veículos Deverá ter todo o equipamento e instrumental para a realização dos ensaios especificados para solos betumes e concretocimento No projeto de construção é conveniente terse em conta local para recebimento e estocagem das amostras secagem quarteamento e execução do ensaio de compactação Dentro do canteiro este local deve ter acesso independente e externamente uma meioágua com varanda onde se pode construir o tanque para imersão dos corposdeprova O laboratório de betume deve ter alguns instrumentais junto à usina de asfalto para acompanhamento direto e imediato das misturas produzidas ALMOXARIFADO A maior demanda no almoxarifado é por peças daí procurase construílo perto da oficina O seu dimensionamento é função da localização da obra em relação a cidades de comércio desenvolvido da marca e quantidade dos equipamentos alocados à obra e da existência de dealers dos veículos e equipamentos O almoxarifado deve ter boas condições de recepção e atendimento dos materiais e peças e prateleiras para estoque que permitam controle e fácil manuseio das peças Os depósitos de pneus de óleos lubrificantes e graxas integram o complexo do almoxarifado e devem ser estocados na mesma edificação ou em outra próxima a ela OFICINA MECÂNICA A oficina mecânica deve ter uma quantidade de boxes compatível com o números de máquina alocados à obra Em obras de grande porte são construídos dois blocos tipos galpões um para as máquinas outro para os veículos Nas oficinas são feitas as manutenções preventivas e corretivas dos equipamentos No galpão principal devem ser construídos boxes para as ferramentas o torno a prensa o setor elétrico ajustagem de motor a soldagem e boxes externos para lanternagem e pintura Normalmente os galpões têm estrutura metálica e na sua localização devese levar em conta o nascer e por do sol e a direção dos ventos dominantes A manutenção nas frentes de serviços habitualmente é feita com apoio de um caminhão oficina onde se instalam todos os equipamentos ferramentas e peças indispensáveis às correções de pequeno e médio portes AMBULATÓRIO O ambulatório concentra o atendimento médico para seleção dos candidatos ao emprego como também a prestação dos primeiros socorros nos casos emergenciais e de acidentes Deve ter dependências para recepção consultório enfermaria salão de repouso e pronto socorro Em havendo convênio com o INSS essas instalações poderão ser ampliadas com seções para internamento Manual de Pavimentação 193 MTDNITDPPIPR ALOJAMENTOS Muitos funcionários da obra são transferidos e portanto residem no canteiro Normalmente são alojados em construções alongadas com quartos para duas ou quatro pessoas circundados por alpendres e com sanitários e banheiros coletivos em construções apropriadas e separadas COZINHA E REFEITÓRIO A boa alimentação está diretamente ligada à produtividade do operário Para garantia de uma alimentação de boa qualidade e racional quanto à nutrição são construídas instalações para a cozinha e o refeitório Há no mercado grandes variedades de cozinhas industriais que asseguram economicidade no preparo da alimentação aliada a uma perfeita higiene Câmaras de refrigeração para carnes e verduras quando construídas garantem a conservação dos alimentos in natura e evitam grandes desperdícios assegurando pois economia no custo da unidade alimentar fornecida Não custa afirmar que qualquer investimento feito para prepararse uma refeição variada e de bom padrão tem como retorno o bom relacionamento e a satisfação das pessoas envolvidas no gerenciamento e na construção da obra A autoestima da equipe é um fator primordial para o bom andamento dos trabalhos e ela passa pela qualidade da alimentação fornecida ÁREAS DE LAZER Para o pessoal que reside no canteiro há necessidade da construção de áreas de lazer que vão de um simples campo de futebol de salão com iluminação noturna até um salão com televisão e vídeo e outro para jogos em grupo Estes salões poderão ser utilizados também para aulas de treinamento em determinados horários CANTEIROS AUXILIARES Nos Canteiros Auxiliares estão as edificações de apoio às instalações industriais ou de frentes de serviços Neles estão a pedreira a britagem e a usina de asfalto quando a solução do revestimento é o concreto asfáltico a usina de solos e centrais de concreto e cimento se for o caso Na maioria das vezes há condições de montarse as usinas junto à britagem Com esse procedimento centralizase o controle a central de geração de energia e os procedimentos que controlam a poluição ambiental É imprescindível construirse uma instalação para que os ensaios de granulometria dos agregados penetração do asfalto e moldagens do Marshall possam ser realizados Uma balança para pesagem das carretas de asfalto recebidas deve ser instalada e aferida Manual de Pavimentação 194 MTDNITDPPIPR INSTALAÇÕES DE PEDREIRAS E ESQUEMAS DE BRITAGEM INTRODUÇÃO Para produção de agregados graúdos e miúdos visando a atender especificações e normas técnicas de projeto o processo de redução de diâmetro dos agregados se faz por Fase 1 Britagem Primária Britadores de mandíbula Fase 2 Britagem Secundária Rebritadores de mandíbulagirosféricos rebritadores de cone Fase 3 Britagem Terciária Girosféricos rebritadores de cone Fase 4 Britagem Quartenária Hidrocônicos girosféricos rocharocha ou moinhos de barra ou de bola Vale salientar que a necessidade de todas essas fases no processo de britagem estão ligadas diretamente às faixas e aos volumes granulométricos exigidos pelo projeto DIMENSIONAMENTO Em função dos tempos da demanda mensal em consonância com as especificações e normas técnicas exigidas pelo projeto calculamse as produções efetiva e nominal da instalação as quais definirão por conseqüência o porte dos equipamentos bem como as fases da britagem necessárias à instalação PRODUÇÃO HORÁRIA EFETIVA PHE PEAK J x M PHE Produção Horária Efetiva PEAK Necessidade máxima de produção no mês m3 J Horas Dias M Dias Mês Para este cálculo devese considerar os dois períodos distintos na região seco e chuvoso sendo assim teremos duas produções horárias efetivas PRODUÇÃO HORÁRIA NOMINAL PHN PHE C PHN Produção Horária Nominal PHE Produção Horária Efetiva C Eficiência do Sistema Manual de Pavimentação 195 MTDNITDPPIPR Em razão de se estar considerando duas produções horárias em função dos períodos seco e chuvoso a eficiência do sistema também é assim considerada Eficiência do Sistema C C K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x K6 K1 085 avarias mecânicas K2 097 lubrificação e limpeza K3 0752 utilização do equipamento K4 x dias chuvosos período seco valor variável dependendo da região K4 Y dias chuvosos período chuvoso valor variável dependendo da região K5 090 rocha basalto K5 100 rocha granito K5 120 rocha calcário K6 095 alimentador com présilo BALANÇO DE MASSAS Para o dimensionamento de todos os equipamentos de britagem para cada fase do processo devese levar em consideração as seguintes características do material bem como as faixas e a curva granulométrica a serem obtidas a Material tipo da rocha b Densidade aparente c Peso específico d Umidade aparente e Contaminação da rocha f Compatibilidade do tamanho máximo da pedra da alimentação com a boca de admissão de agregados do equipamento g Curva final a ser obtida BRITAGEM PRIMÁRIA Compõese dos seguintes equipamentos a Alimentador vibratório com Grizzly b Britador de mandíbulas primário Uma vez que a britagem primária depende fundamentalmente do material alimentado os cálculos são baseados nas seguintes considerações a Considerandose que o desmonte nas jazidas será por métodos convencionais a curva tem a composição granulométrica semelhante a britagem primária b Utilizando os trilhos do Grizzly espaçados entre si de uma distância igual à metade do diâmetro máximo de admissão do equipamento da britagem secundária devese Manual de Pavimentação 196 MTDNITDPPIPR acrescer na produção do conjunto primário 20 do valor da produção nominal do britador primário O transporte dos agregados que passam pelo Grizzly do alimentador e do britador primário à britagem secundária é realizado por correias transportadoras É de todo conveniente em britagens de grande porte separar o fluxo do material resultante da britagem no primário da britagem secundária A ruptura desse fluxo é feita através da criação de um pulmão A pedra que passa no Grizzly e a resultante da britagem no primário é elevada através de uma correia que é lançada no terreno natural formando um cone pilha Daí chamarse de pilha pulmão Embaixo da base do cone e encravado no solo é construído um caixão de concreto ou de chapa metálica prémontada onde através de uma calha vibratória alimentase uma correia transportadora protegida por um túnel de chapa metálica ondulada a qual promove a alimentação do circuito secundário Assim os circuitos primário e secundários tornamse independentes aumentando conseqüentemente a produção Em alguns projetos o material da pilha pulmão é utilizado como camada do pavimento BRITAGEM SECUNDÁRIA Compõese dos seguintes equipamentos a Grizzly intermediário b Rebritador de mandíbulas ou girosférico cônico A peneira vibratória poderá ter um ou dois decks sendo que a malha definirá o diâmetro máximo bem como o volume dos agregados que serão encaminhados à britagem secundária Vale salientar que se deve evitar o envio do agregado dentro das especificações finais nesta fase do processo pois a passagem do mesmo pelo rebritador é considerada perda Em função do volume bem como da curva granulométrica final requerida dimensionase o equipamento optandose pela a capacidade produtiva b abertura máxima de saída posição aberta e fechada c diâmetro máximo de admissão de agregado d perda final no processo agregado sem aplicação no projeto O transporte dos agregados que passaram pela peneira vibratória intermediária e rebritador secundário à britagem terciáriaquaternária ou simplesmente para a classificação final é realizado por correias transportadoras BRITAGEM TERCIÁRIA QUATERNÁRIA E CLASSIFICAÇÃO FINAL Compõese dos seguintes equipamentos a Peneira vibratória classificadora Manual de Pavimentação 197 MTDNITDPPIPR b Rebritador girosférico cônico terciário c Rebritador ou moinhos quaternário Os critérios de dimensionamento para os equipamentos acima estão ligados diretamente à curva granulométrica final requerida à faixa granulométrica ao material circulante e às perdas no processo levandose em consideração a capacidade produtiva b abertura máxima de saída posições aberta e fechada c diâmetro máximo de admissão dos agregados d volume de agregado dentro da faixa granulométrica Salientamos que toda a flexibilidade de uma instalação de britagem está na capacidade de se poder retornar para as britagens secundárias ou terciárias eou quaternária e obter o volume necessário dentro da faixa granulométrica requerida o agregado retido de qualquer deck da peneira vibratória classificadora final Portanto no dimensionamento da peneira vibratória classificadora devemos considerar como fundamental o material circulante no processo o qual irá somarse aos agregados e classificar e que são os produtos acabados Abaixo apresentamos as funções específicas das britagens terciárias e quaternárias no processo fluxo de uma instalação da britagem a Britagem Terciária Composição de curva granulométrica final Redução total do diâmetro do agregado ao máximo da faixa requerida Balanço de massas diminuindo o material circulante do processo bem como as perdas b Britagem Quaternária Produção de areia artificial Correção de finos do agregado miúdo Todo o fluxo de material de uma fase a outra bem como classificação final é realizada por correias transportadoras A fim de proteger o meio ambiente bem como obter agregados quase isentos de finos costumase instalar nas correias transportadoras e nas bicas de desvio das peneiras e transportadoras sistema de irrigação de água Visando a atender três tipos de projetos de instalação de britagem pequeno médio e de grande porte apresentamos ao final do capítulo quatro fluxogramas de britagem conforme Figuras 66 67 e 68 Pequeno Porte Capacidade Nominal 25 m3h móvel Médio Porte Capacidade Nominal 50m3h móvel Grande Porte Capacidade Nominal 100m3h Manual de Pavimentação 198 MTDNITDPPIPR Grande Porte com britagem quaternária Capacidade Nominal 100m3h EXPLORAÇÃO DE PEDREIRA As rochas normalmente utilizadas para fins rodoviários são de origem ígneas ou metamórficas Na escolha de uma pedreira devese levar em consideração os seguintes fatores Qualidade da rocha Volume aproveitável Espessura do material inerte Facilidade do desmonte Distância até a aplicação Impedimentos legais e técnicos INVESTIGAÇÃO Inicialmente as indicações são feitas através de mapas e fotografias aéreas No campo na fase de projeto são coletadas as amostras através de poços e sondagens rotativas e de pequenas detonações já que a coleta se faz indispensável para a realização dos ensaios necessários à aprovação da ocorrência PLANO DE ATAQUE Dependendo do volume a ser explorado prazo produções e altura do maciço as praças de trabalho devem ser projetadas estabelecendose a altura das bancadas acessos declividade drenagem e locais para botafora É importante a elaboração de um planejamento que minimize a agressão ao meio ambiente e a sua recomposição parcial ou total se for o caso após a exploração Às vezes a autorização para a exploração da pedreira exige a elaboração e aprovação do RIMA EXPLORAÇÃO A exploração propriamente dita compõese das seguintes atividades a Limpeza da Camada Estéril A limpeza pode ser executada com trator de esteira quando a espessura for pequena e o transporte até 50 metros As decapagens maiores são feitas com trator de esteira carregadeira e caminhões basculantes Sempre que possível deve aproveitarse o bota fora para melhorar os acessos A limpeza fina do maciço deve ser executada com utilização de serviço braçal deixandose a rocha em condições de ser perfurada sem o perigo de contaminação do material rochoso pelo estéril após a detonação b Perfuração da Rocha Não se pode falar em perfuração sem antes definir algumas palavras e conceitos relacionados com o item ora em análise Manual de Pavimentação 199 MTDNITDPPIPR Malha conjunto de furos que integram a mesma detonação A malha é função de duas medidas que são o afastamento e o espaçamento numa malha o afastamento e o espaçamento são constantes A malha deve ser marcada topograficamente AfastamentoA distância entre o eixo do furo e a face livre da bancada O afastamento é função do diâmetro do furo que por sua vez é função da capacidade da caçamba do equipamento de carregamento em jardas cúbicas Sendo D o diâmetro do furo em polegadas C a capacidade da caçamba em jardas cúbicas e A o afastamento em metros têmse A C A 45 D Espaçamento E distância entre dois furos de uma mesma linha que determina uma seção paralela à face livre da bancada A prática recomenda que em bancadas altas devese evitar detonações com mais de três linhas As malhas podem ser simples ou alongadas Na malha simples temse E 130 A Na malha alongada quando a altura da bancada é igual ou maior que duas vezes o afastamento temse 3 EA 5 Segundo a disposição dos furos as malhas podem ser quadrada retangular estagiada ou pé de galinha Subfuração perfuração abaixo da cota do pé da bancada representado por X X 030 A Dependendo da produção requerida e da altura da bancada podese usar marteletes manuais pneumáticos ou perfuratrizes de carreta e ar comprimido ou hidráulicas Os marteletes estão limitados a um comprimento efetivo de 640m limite da série 12 a última da série Na prática a partir de 480 m perdese o rendimento na perfuração e a limpeza do furo é difícil O diâmetro da coroa varia de 40 mm a 33 mm e o comprimento das hastes é um múltiplo de 080m Para esse tipo de perfuração o explosivo mais adequado é a gelatina 60 1x 8 As perfuratrizes de carreta podem perfurar bancadas de grandes alturas O limite prático de utilização é de até 20 m as bancadas de 14 metros de altura têm maior rendimento As coroas bits mais utilizadas são as que têm os diâmetros se 2 12 ou de 3 e os explosivos 2 e 2 14 respectivamente As coroas mais comuns são as do tipo de pastilha ou de botões Manual de Pavimentação 200 MTDNITDPPIPR Os materiais de extensão utilizados são punho luvas hastes que podem ter seção cilíndrica ou sextavada e comprimento de 3050 m O furo preferencialmente deve ser feito com inclinação de 15 a 20 graus em relação à vertical Esse procedimento oferece algumas vantagens como aumento da área de superfície livre de reflexão da onda de choque diminuição do sopé fragmentação melhor lançamento melhor do material menos quebra na parte de trás no maciço menor razão de carga Como desvantagens podese citar a furação tem que ser cuidadosa e a inclinação exata maior desgaste das hastes e do bits c Carregamento e Detonação Explosivos Para a carga de fundo são usadas as gelatinas as lamas e as emulsões puras Para a carga de coluna são usadas as lamas menos densas as gelatinas os nitrocarbonitratos os semigelatinosos e as emulsões misturadas com ANFO Carga de Fundo A altura da carga de fundo onde se usa explosivo de alta densidade pode ser definida como sendo função do afastamento sendo h a altura de carga de fundo temse h 130 x A Tampão Parte superior do furo preenchida com material inerte de preferência material argiloso Sendo T a altura do tampão temse T 070 a 10 A Carga de Coluna A carga de coluna será a altura do furo com a subfuração menos a carga de fundo e a altura do tampão Usase explosivo de baixa densidade Sendo L a carga de coluna temse L H130 A 07 a 10 A Razão de Carregamento Chamase razão de carregamento a quantidade de explosivo necessário ao desmonte de um metro cúbico de rocha no maciço Depende do tipo de rocha Manual de Pavimentação 201 MTDNITDPPIPR granitobasaltoetc da malha adotada do diaclasamento do maciço da qualidade do explosivo e do lançamento do material Acessórios Os principais acessórios de detonação empregados são estopim espoletas comuns espoletas elétricas cordel detonante dispositivos de retardo com intervalos de 5 10 20 30 50 milisegundos É comum atualmente a substituição do fogo por meio do circuito elétrico pelo cordel detonante O circuito elétrico tem sido a causa de inúmeros acidentes provocados pela detonação imprevista das espoletas elétricas provocada por fontes elétricas estranhas ao circuito como relâmpagos eletricidade estática da atmosfera etc Assim o cordel detonante é a forma mais segura para a detonação do fogo a céu aberto Ele consiste de um núcleo explosivo constituído do tetranitrato pentaeritritol de alta velocidade 7000 ms coberto por um múltiplo revestimento de fibras têxteis e PVC que lhe oferecem alta resistência à tração e segurança contra as intempéries A iniciação do cordel detonante é feita através de uma espoleta simples d Carga e Transporte O dimensionamento da carga e do transporte depende da instalação de britagem instalada A carga é usualmente feita com carregadeiras de pneus com correntes de proteção ou escavadeiras Se usada carregadeira é conveniente que a rocha seja bem lançada na praça se escavadeira a rocha deve ficar mais amontoada O transporte pode ser executado com caminhões com caçamba minério desde 8 toneladas até os foradeestrada e Licença para Exploração Para explorarse uma pedreira como há uso de explosivos fazse necessário a concessão de Certificado de Registro de pedreiras obtido no comando da Região Militar do Ministério do Exército com jurisdição na área onde está instalada a pedreira Por outro lado impõese saber se já existe o título autorizador de extração e aproveitamento de substâncias minerais exarado pelo Departamento Nacional de Produção Mineral DNPM Essa informação deve constar do relatório do projeto para a indicação da pedreira As Figuras 56 57 e 58 a seguir apresentam os fluxogramas de instalações de britagem Manual de Pavimentação 202 MTDNITDPPIPR Figura 56 Fluxograma instalação de britagem móvel de pequeno porte CAP 25 m3h 1 2 3 5 6 7 8 9 4 POS Discriminação Cap m h 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Alimentador Vibratório Britador de Mandíbula Primário Rebritador Cônico Secundário Peneira Vibratória Correia Tranportadora 24 Correia Tranportadora 24 Correia Tranportadora 16 Correia Tranportadora 16 Correia Tranportadora 16 90 40 20 60 INSTALAÇÃO DE BRITAGEM MÓVEL CAP 25m h FLUXOGRAMA 3 Manual de Pavimentação 203 MTDNITDPPIPR Figura 57 Fluxograma instalação de britagem móvel de médio porte CAP 50 m3h POS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Alimentador Vibratório Britador de Mandibulas Primário Rebritador Cônico Secundário Peneira Inclinada Vibratória 3Deck Correia Transportadora 30 Correia Transportadora 24 Correia Transportadora 20 Correia Transportadora 20 Correia Transportadora 20 90 50 25 60 Discriminação CAP m³h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 INSTALAÇÃO DE BRITAGEM MÓVEL CAP 50m h 3 Manual de Pavimentação 204 MTDNITDPPIPR Figura 58 Fluxograma instalação de britagem móvel de grande porte CAP 100 m3h 1 8 2 9 3 10 4 11 5 6 13 12 14 15 16 7 POS Discriminação CAP m h 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Alimentador Vibratório Britador de Mandíbulas Primário Calha Vibratória Pilha Pulmão Peneira Inclinada Vibratória 1 Deck Rebritador Cônico Secundário Rebritador Cônico Terciário Peneira Inclinada Vibratória 3 Deck Correia Transportadora 36 Correia Transportadora 36 Correia Transportadora 36 Correia Transportadora 36 Correia Transportadora 36 Correia Transportadora 24 Correia Transportadora 24 Correia Transportadora 24 Correia Transportadora 24 180 100 150 150 80 50 150 INSTALAÇÃO DE BRITAGEM MÓVEL CAP 100m h 3 Manual de Pavimentação 205 MTDNITDPPIPR USINAS DE ASFALTO O concreto betuminoso é produzido em usinas apropriadas com várias capacidades de produção em termos de toneladashoras existindo dois tipos básicos a saber a Usinas descontínuas que apresentam produção descontínua gravimétricas b Usinas contínuas que apresentam produção contínua as volumétricas c Usinas TSM Tambor Secador Misturador DrumMixer USINAS GRAVIMÉTRICAS E VOLUMÉTRICAS São constituídas de SILOS FRIOS Os silos frios são construídos com chapas metálicas em forma de tronco de pirâmide invertido e destinamse a receber os agregados naturais e artificiais que vão ser utilizados no preparo do concreto asfáltico Na parte inferior destes silos localizamse os chamados alimentadores frios que permitem regular o fluxo do agregado na quantidade definida para a mistura O alimentador poderá ser constituído ou de uma chapa com movimento horizontal de elongação constante ou de calhas vibratórias por ação eletromecânicas instaladas na boca inferior de cada silo No caso da chapa o número de elongações é o mesmo para todos alimentadores Da mesma maneira são idênticos os valores de a e L definidos mais adiante O material em ambos os casos é lançado em uma correia transportadora situada abaixo dos alimentadores e que circula por todo o silo frio Assim sendo admitindose um conjunto de três silos nos quais serão depositados em cada um tipos distintos de agregados o cálculo dos valores das aberturas de cada um dos portões é feito a partir dos parâmetros definidos na Tabela 41 a seguir Tabela 41 Definição dos valores das aberturas dos silos Silo Produção Horária Requerida tonelada Massa Específica do Agreg tm3 Quantitativos de Agregados Lançados na Correia no Tempo t Relação entre a Massa Específica do Agregado e a Quantidade Volume m3 Massa tonelada Requerida 1 2 3 X Y Z 1 2 3 v1 v2 v3 m1 1 v1 m2 2 v2 m3 3 v3 v x 1 v y 2 v z 3 Para o tempo de alimentação temse então m X m Y m Z 1 2 3 1 2 3 ou v1 X v2 Y v3 Z e v v1 sv2 v3 Manual de Pavimentação 206 MTDNITDPPIPR Pela Figura 59 que representa o alimentador frio verificase que aproximadamente o volume de material lançado na correia correspondente a uma elongação e equivale a um paralelepípedo com as seguintes dimensões Figura 59 Representação do alimentador frio Estas expressões definem a relação entre as aberturas h a fim de ser atendida a proporção em massa fixada para a alimentação dos agregados As posições da Chapa Oscilante são apresentadas na Figura 60 a seguir Figura 60 Posições da chapa oscilante Para a fixação das aberturas dos portões dos alimentadores o procedimento é o seguinte 1 posição de recuo da chapa oscilante 2 posição de avanço 3 Nova posição de recuo Manual de Pavimentação 207 MTDNITDPPIPR a Fixar um determinado tempo de alimentação t b Recolher e pesar adotando valores crescentes de h as quantidades de agregado correspondentes a um tempo de alimentação igual a tConsiderando que em geral os agregados contêm umidade há necessidade de se efetivar as necessárias correções no sentido de se obter os pesos secos dos agregados c Desenhar para cada agregado o diagrama representativo dos pesos secos p referidos nas ordenadas obtidos com os diversos valores das aberturas h referidos nas abscissas gráfico p x h Figura 61 d Entrar nos diagramas citados com ordenadas proporcionais a X Y e Z respectivamente e determinar as abscissas correspondentes que são os valores de h as aberturas dos portões dos silos Figura 61 Relações abertura e vazão do agregado Exemplo P 40 th Silos X 43 1 40 x 043 172 th h1 Y 40 2 40 x 040 160 th h2 Z 17 3 40 x 017 68 th h3 Os silos frios devem ter depósitos para três tipos de materiais no mínimo Os agregados são descarregados nos silos frios por meio de pás carregadeiras ou diretamente dos caminhões basculantes É conveniente por outro lado que durante a operação os níveis de agregados nos silos sejam mantidos sempre que possível constantes a fim de que as condições de densidade dos agregados no fundo do silo se mantenham uniforme durante a operação da usina A qualidade da mistura e a uniformidade da produção depende grandemente da alimentação dos silos frios e do isolamento da cada agregado nos depósitos CORREIAS TRANSPORTADORAS A função da correia transportadora é conduzir os agregados provenientes dos alimentadores para a base do elevador frio Agregado do Silo 2 Agregado do Silo 1 P1 kg h1 172 P2 kg 160 h cm 1 h2 Agregado do Silo 3 P3 kg 68 h cm 2 h3 Manual de Pavimentação 208 MTDNITDPPIPR ELEVADOR FRIO É normalmente constituído por transportador de correia ou de caçamba e tem por finalidade elevar a mistura de agregados transportada pela correia dos silos frios para o secador SECADOR Figura 62 SECADOR corte A A A função do secador é através do aquecimento dos agregados até a temperatura especificada para a mistura promover a remoção da água contida neles Consiste o secador de um longo cilindro de aço assente sobre roletes através de dois anéis metálicos externos Figura 62 Os roletes acoplados a redutores acionados por motores elétricos e montados em um chassis imprimem ao cilindro um movimento de rotação É revestido internamente com material refratário na zona de combustão do queimador e tem um conjunto de aletas dispostas ao longo da circunferência interna do secador que faz com que a mistura de agregados caia obrigatoriamente através do fluxo de gases quentes provenientes da chama do queimador A produção do secador é função do comprimento do tambor da área da seção transversal e da velocidade do gás no tambor O tempo em que o material atravessa o secador é constante Dentro deste tempo os materiais deverão atingir a temperatura de mistura O queimador de atomização a ar tem regulagem na sua chama Alguns fatores influem no menor consumo de combustível do queimador e na capacidade de elevação da temperatura dos materiais Para um dado volume o mais importante deles é o teor de umidade que os agregados encerram Há óbvia vantagem em se introduzir nos silos frios agregados com baixos teores de umidade Daí principalmente em regiões sujeitas a grandes precipitações pluviométricas a necessidade de se construir coberturas para proteção dos agregados Tubo de exaustão A Câmara de combustão mat refratário Ar primário Injeção de vapor ou de ar A Tambor Canaletas Corte A A Ar secundário Entrada de ar Injeção de óleo diesel Cone do maçarico Manual de Pavimentação 209 MTDNITDPPIPR estocados no pátio da usina Outros fatores são a temperatura ambiente o correto dimensionamento do secador quanto ao diâmetro e o comprimento a quantidade de calorias do combustível usado no queimador e a velocidade do gás no tambor A mistura dos agregados deve deixar o secador com um teor de umidade inferior a 10 Na prática obtêmse agregados com um teor de umidade de 05 pois a remoção da água restante é extremamente difícil Quando a temperatura especificada para a mistura não é atingida após a regulagem do maçarico impõese diminuir o fluxo dos agregados o que se consegue por intermédio de uma redução proporcional das aberturas dos portões dos alimentadores frios Em certas usinas é possível conseguir efeito análogo promovendo uma diminuição na velocidade do conjunto de alimentação De qualquer forma uma redução no fluxo dos agregados ocasiona um decréscimo de produção SISTEMA COLETOR DE PÓ São instalados sistemas coletores de pó nas usinas a fim de reduzir os inconvenientes que resultariam do lançamento do pó na atmosfera bem como para possibilitar a recuperação de uma parcela dos finos que são retirados dos agregados no secador O sistema coletor é constituído fundamentalmente por uma tubulação na qual são instalados pela ordem uma ventoinha e um ciclone A mistura de gases mais pó succionada no interior do secador por intermédio da ventoinha é encaminhada para o ciclone onde os finos são separados dos gases pela força centrífuga Em certos tipos de usina a fração de pó recuperada no ciclone retorna ao fluxo de agregado geralmente na base do elevador quente Em outras usinas tal não ocorre havendo porém a possibilidade de estocarse à parte a parcela de finos recuperada Os gases são expelidos pela chaminé Se há uma perfeita combustão no maçarico os gases terão a cor cinza clara Se tiverem a cor variando de cinza escuro para preta a combustão é incompleta e há contaminação dos agregados pelo combustível A usina deve ser parada Por causa de problemas ambientais e controle da poluição em determinadas localizações da usina é exigida a implantação do controle da poluição provocada pela emissão dos gases Esse controle pode ser feito por dois processos quais sejam o a seco ou com lavadores de gases O primeiro opera com filtros de manga e reintegra ao processo da usinagem os finos retidos na filtragem O segundo é feito através da passagem dos gases em tanques com água onde há a decantação dos finos neste caso não há recuperação deles ELEVADOR QUENTE O elevador quente é constituído por caçambas acopladas a correntes para a elevação da mistura quente dos agregados saídos do secador É recoberto por uma estrutura metálica de seção retangular à qual se conecta com a estrutura da peneira e dos silos É de todo conveniente instalarse um pirômetro na estrutura do elevador do material quente para poderse melhor e mais rapidamente regular a chama do maçarico Manual de Pavimentação 210 MTDNITDPPIPR DISPOSITIVO DE PENEIRAMENTO Os agregados aquecidos provenientes do secador e transportados pelo elevador quente são introduzidos num dispositivo de peneiramento onde são separados em duas ou mais frações granulométricas Não é recomendável a utilização de usinas que não possuam sequer dispositivo de peneiramento sendo o agregado aquecido e armazenado num único silo É fácil conceber as desvantagens que resultam de tal constituição uma vez que a composição granulométrica da mistura será norteada exclusivamente pela alimentação fria não apresentando nenhuma possibilidade posterior de correção Outro inconveniente é o constituído pela maior possibilidade de segregação do agregado quando armazenado num único silo quente Os dispositivos de peneiramento empregados são do tipo vibratório A seleção das malhas que constituirão as peneiras deverá ser feita em função da análise conjunta de vários fatores tais como diâmetro máximo do agregado granulometria da mistura dos agregados número de silos quentes disponíveis capacidade de peneiramento dos dispositivos etc Os agregados retidos na tela superior são recolhidos num compartimento e descarregados por uma calha no solo SILOS QUENTES Os silos quentes como sugere a própria denominação são destinados a receber os agregados aquecidos provenientes do peneiramento nas usinas descontínuas e do secador nas usinas contínuas O número de silos quente que a usina dispõe condiciona o número de frações em que será dividida a mistura de agregados Devem ter capacidade total de no mínimo três vezes a capacidade do misturador Cada um dos silos quentes deve ser equipado na sua parte inferior com dispositivos destinados à determinação correta da temperatura dos agregados armazenados termômetros ou pirômetros constituídos por pares termoelétricos Os silos em questão possuem na parte superior ladrões que servem para evitar o transbordamento de agregado de um silo para o outro Os silos quentes das usinas descontínuas dispõem em suas bases de comportas acionadas por alavancas comportas estas localizadas diretamente sobre o receptáculo da balança Os silos quentes das usinas contínuas são equipados com portões à semelhança dos alimentadores frios Através desses portões escoa o agregado quente que é levado por uma esteira metálica ao segundo elevador quente ou em outros tipos diretamente ao misturador INTRODUÇÃO DO FÍLER O fíler é o único material componente da mistura asfáltica que não é aquecido Ele é estocado em galpões perto do misturador e pesado à parte sendo transportado por um elevador e descarregado diretamente no misturador por intermédio de um parafuso sem fim seja para as usinas contínuas seja para as usinas descontínuas Há usinas contínuas volumétricas em que o fíler dosado em bases volumétricas é lançado no pé do segundo elevador quente Manual de Pavimentação 211 MTDNITDPPIPR BALANÇA Nas usinas descontínuas o estágio final da dosagem dos agregados é efetuado sob a forma de pesadas cumulativas em uma balança Sobre esta achamse localizadas diretamente como já se viu as comportas dos silos quentes As especificações da AASHTO exigem que a sensibilidade do mostrador da balança empregada seja de modo a permitir a acusação de até 05 da carga máxima que a mesma pode suportar O painel da balança é localizado na cabine de comando de operação da usina onde estão instaladas as chaves elétricas de acionamento de todos os motores A pesagem dos agregados é cumulativa a do asfalto em separado Todas as operações de funcionamento da usina são controladas por dispositivos que as automatizam Os tempos de pesagem de mistura de adição do ligante são definidos quando da calibração da usina A cabine deve ser instalada numa posição que se tenha uma visão das atividades mais importantes da operação da usina e deve ser totalmente vedada e dispor de sistema de climatização de isolamento acústico e de exaustão Qualquer paralisação da usina inicia se na interrupção do funcionamento do silo frio Todos os dias no início da operação da usina deve aferirse o conteúdo do reservatório de ligante através da pesagem por diferença do volume de ligante que será incorporado ao misturador em cada traço MISTURADOR INTRODUÇÃO DO LIGANTE Os agregados aquecidos e convenientemente proporcionados na balança no caso das usinas descontínuas ou provenientes dos portões dos silos quentes no caso das usinas contínuas são introduzidos no misturador O misturador consiste essencialmente de uma caixa térmica de fundo curvo com comporta para descarga operada pneumaticamente com dois eixos horizontais paralelos providos de braços com palhetas reversíveis e substituíveis e animados de movimento de rotação quando em operação Estes movimentos têm sentidos opostos de forma a promover a ascensão do material localizado entre eles e em seguida lançálo de encontro à parede do misturador A capacidade do misturador é dada pelo volume do sólido formado pelo plano que passa pela secção média dos eixos e o seu fundo função deste volume da densidade dos materiais e do tempo de mistura não menor que quarenta segundos tem se a capacidade da usina Nas usinas descontínuas os agregados e o fíler são inicialmente misturados sem ligante O intervalo de tempo que decorre entre a abertura da comporta da balança e o início da injeção do ligante através da barra distribuidora é denominado tempo de misturação seca Este intervalo deve ser fixado de forma a ser suficiente para que se possa processar uma homogeneização perfeita entre os agregados e o fíler O tempo de misturação úmida será por sua vez o intervalo decorrido entre o término da injeção do ligante e o momento da abertura da comporta do misturador A delimitação de tempo de misturação úmida deve ser feita de forma que ao cabo do mesmo todas as partículas da mistura de agregados mais fíler estejam recobertas uniformemente pelo ligante Obviamente a fixação dos tempos de misturação estará condicionada tanto à ordem de grandeza do traço como às características da própria massa produzida no entanto o tempo de misturação úmida não poderá ser menor que 20 segundos A redução deste tempo implicará numa mistura Manual de Pavimentação 212 MTDNITDPPIPR inadequada A soma dos tempos de mistura seca e a úmida não poderá ser menor que 40 segundos Diante disso a produção horária de uma usina será o produto da capacidade do misturador em toneladas por 80 número das misturas feitas no intervalo de tempo de 45 segundos em uma hora O controle de tempo das misturas deverá ser flexível e capaz de ser ajustado em intervalos de não mais que 5 cinco segundos através de ciclos de três minutos Um contador mecânico de traços deverá ser colocado como parte do equipamento de controle de tempo e deverá registrar apenas a descarga do recipiente de asfalto e evitar o registro de quaisquer traços secos Nas usinas contínuas a incorporação do ligante aos agregados ou à mistura de agregados mais fíler tem lugar de forma contínua pouco antes deles penetrarem no misturador Nos misturadores das usinas contínuas a disposição das palhetas além de facultar a operação de mistura possibilita o deslocamento de massa em direção à saída do misturador o tempo de misturação tempo que ocorre entre a entrada de uma partícula no misturador e sua saída do mesmo pode ser aumentado ou diminuído respectivamente pela elevação ou abaixamento de uma comporta existente na saída do misturador Como conseqüência o tempo de misturação pode ser ampliado sem implicar em decréscimo de produção A descarga do ligante é assegurada por uma bomba geralmente do tipo de excêntrico a cujo eixo está solidária uma engrenagem a qual é acoplada por uma transmissão de corrente a uma outra engrenagem fixa no eixo motriz Este eixo é geralmente o próprio eixo que comanda o movimento da esteira do alimentador do silo quente Como o número de revoluções deste último eixo é constante a descarga de ligante poderá ser variada desde que sejam possibilitadas combinações diversas entre as duas engrenagens referidas Nas usinas intermitentes a quantidade do ligante correspondente a uma injeção é dosada em geral com bases volumétricas através de um depósito cujo enchimento é comandado por uma válvula de três estágios a qual regula o fluxo do ligante feito por uma bomba apropriada DEPÓSITOS Os depósitos do ligante são tanques que deverão ser capazes de aquecêlo sob controle às temperaturas determinadas nas especificações O aquecimento deverá ser feito por meio de serpentina e vapor eletricidade ou outro meio desde que não haja contato da chama com o tanque Até uma fornalha com abóbada de tijolo refratário pode ser utilizada Um sistema de bombas para circulação do ligante no depósito deve ser instalado Todas as tubulações e acessórios devem ser revestidos com camisas de vapor ou isolamento térmico de modo a evitar perdas de calor Manual de Pavimentação 213 MTDNITDPPIPR A capacidade dos depósitos deve ser suficiente para três dias ou mais de serviço em função da distância dos depósitos da distribuidora de ligantes ao canteiro da obra Para evitar a interrupção do funcionamento da usina debaixo das comportas do misturador e numa altura que possibilite o esvaziamento sobre a caçamba do basculante equipamse as usinas com um présilo para estocar por pouco tempo a mistura quente Este présilo tem um alçapão que é aberto pelo contato com a caçamba descarregando nela a mistura estocada USINA TAMBOR SECADOR MISTURADOR TSM DRUM MIXER Neste tipo de usina a grande alteração em relação às gravimétricas é a eliminação das peneiras silos quentes e principalmente do misturador já que o tambor do secador também faz a função de misturador Este tipo de usina que teve sua aplicação iniciada na França na metade da década de quarenta só após a crise do petróleo na década de setenta ela passou a ter uma grande demanda principalmente nos Estados Unidos e na França diante da racionalização do consumo de combustível e da necessidade de rejuvenescimento das camadas asfálticas do pavimento através da reciclagem da mistura fresada Como foi classificada a TSM é uma usina contínua conseqüentemente a sua calibração é feita através das alturas das comportas dos silos frios como descrito anteriormente Na correia que alimenta o secador com os agregados dos silos frios podese adaptar o chamado controle ponderal que pesa eletronicamente a quantidade de agregado em um determinado comprimento da correia dada uma determinada velocidade dela O controle ponderal é comandado da cabine onde através da mesa de controle se acompanha a leitura das pesagens dos agregados na correia como também a rotação da bomba de asfalto e da comporta de descarga da mistura O fíler é também incorporado aos agregados nessa correia após a descarga do depósito em uma correia com dosador ponderal que quantifica o peso do fíler na mistura Como se vê o fíler nessa usina é incorporado aos agregados antes da entrada deles no secador A grande solução mecânica para o funcionamento dessas usinas está dentro do secador através da configuração das aletas No início do tambor do secador quando da carga as aletas têm a forma de espirais que contêm parte do material evitando com um véu de pouco material o afogamento da chama do queimador Na parte média do tambor as aletas com formato de um J promovem a queda do material formando um véu completo que impede a penetração da chama do queimador a partir desta seção O formato das aletas pois cria duas zonas no tambor a zona de radiação e a zona de convecção A zona de radiação tem a maior quantidade de energia calorífica através da chama do queimador a óleo de baixa pressão e conseqüentemente onde o agregado sofre maiores aquecimento e secagem Em algumas usinas americanas a zona de queda do agregado é definida por uma chapa metálica que cria uma coroa circular dentro do tambor através da qual fluem os agregados Manual de Pavimentação 214 MTDNITDPPIPR Na zona de convecção o asfalto é injetado no melhor ponto dentro do tambor iniciandose a mistura que continua na zona de revestimento onde os agregados são melhor envolvidos pela ação espumante do ligante A ação espumante é provocada pela eliminação da água ainda contida no agregado A incorporação do ligante provocando a aglomeração dos finos evita a perda deles ocasionada pela exaustão dos gases A cortina de agregados na zona média do tambor evita o contato do asfalto com a chama Após a zona de revestimento há a zona de saída dos gases através de uma câmara de expansão onde eles perdem a velocidade provocando a sedimentação dos finos que retornam à mistura A descarga da mistura é feita em forma circular pela lateral do tambor em silos apropriados Esse tipo de usina se adequa à reciclagem dos revestimentos asfálticos através de adaptações para a incorporação das misturas fresadas na pista aos agregados no tambor Os dois tipos de adaptações mais usados são e adição mediana quando o material a reciclar é adicionado no tambor na zona de convecção por uma correia transportadora através da janela tipo chaminé de um anel de aclopamento dele Essa é a adaptação mais usada f duplo tambor concêntrico um tambor com menor diâmetro é inserido dentro do tambor maior Os agregados da mistura proveniente dos silos frios são descarregados no interior do tambor menor e a mistura a ser reciclada é adicionada no vazio entre os dois tambores Os dois materiais se misturam na zona de convecção e seguem o processo normal As usinas TSM têm hoje grande emprego pelas vantagens que apresentam como economia de combustível de ligante e de finos maior homogeneidade da mistura do ligante com os agregados e redução nos investimentos para proteção do meio ambiente Calibração de uma Usina Gravimétrica Vamos supor uma usina gravimétrica com três silos frios e dois silos quentes conforme Figura 63 Figura 63 Usina com 3 silos frios e 2 silos quentes W Peneiras Ladrão SQ 1 SQ 2 3 Silos frios SF 1 SF 2 SF 3 1 2 3 Manual de Pavimentação 215 MTDNITDPPIPR Através do Ensaio Marshall veio a ser definido por exemplo a seguinte mistura ideal com bases nos materiais disponíveis Agregado 1 X 50 Agregado 2 Y 25 Agregado 3 Z 15 Fíler F 5 Betume B 5 Considerandose que como o ligante só entra no misturador e que o fíler também não entra na alimentação inicial estes componentes devem ser excluídos da calibração dos silos frios Assim para a calibração dos silos frios temse sucessivamente Excluindose o Betume 50 X X1 526 25 Y B Y1 263 Granulometria I 15 Z Z1 158 5 F F1 53 1000 Os valores relativos ao novo traço sendo obtidos por regra de três direta Agregado 1 100 B X 100 X1 X1 100 100 52 6 x X 100 B x 50 1005 Agregado 2 100 B Y 100 Y1 Y1 100 100 26 3 x Y 100 B x 25 95 Agregado 3 100 B Z 100 Z1 Z1 100 100 158 x Z 100 B x 15 95 Fíler 100 B F 100 F1 F1 100 100 5 3 x F 100 B x 5 95 Excluindose o fíler Granulometria X1 526 X2 555 Manual de Pavimentação 216 MTDNITDPPIPR Y1 263 Y2 278 Granulometria II Z1 158 F1 53 Z2 167 1000 1000 Agregado 1 100 F1 X1 X2 100 100 555 x X 100 F x 526 10053 1 1 100 X2 Agregado 2 100 F1 Y1 Y2 100 100 27 8 x Y 100 F x 263 947 1 1 100 Y2 Agregado 3 100 F1 Z1 Z2 100 100 16 7 x Z 100 F x 158 947 1 1 100 Z2 Os valores da granulometria II serão então utilizados para calibração dos silos frios Assim procedendose na forma anteriormente descrita obtêmse os valores h1 h2 e h3 relativos à abertura das janelas dos silos frios Em seqüência através do confronto da granulometria II com a malha W da peneira separadora que dividirá a mistura em duas porções uma para cada silo quente obtém se os valores de p e q na forma das Figuras 64 e 65 Figura 64 Agregado do secador para os silos quentes q p SQ1 SQ2 W Peneiras elevador quente p 40 q 60 100 Manual de Pavimentação 217 MTDNITDPPIPR Figura 65 Folha de ensaio Os valores p e q verificados no gráfico devem ser obtidos nos silos quentes Admitindose um tempo de alimentação t em min com as aberturas h1 h2 e h3 respectivamente nos silos frios 1 2 e 3 são efetivadas várias pesagens para calcularse o peso médio conforme Tabela 42 a seguir Tabela 42 Massas acumuladas em t min SQ 1 SQ 2 q1 q2 q3 qn p1 p2 p3 pn qi pi qm t q n 1 pm t p n 1 Caso os valores de pm e qm não se apresentem aproximadamente iguais a p e q respectivamente devem ser efetivados os competentes ajustes das aberturas do dosador frio de h1 h2 e h3 até que tal igualdade se verifique Uma vez alcançado a igualdade pm p e qm q e supondose pq r temse q p r m m 150 Num mesmo tempo de alimentação as massas acumuladas em cada um dos silos quentes devem guardar a seguinte proporção mSQ mSQ r 2 1 1 mSQ1 massa acumulada no silo quente 1 no tempo t que passa abertura da peneira granulometria II 100 50 nº 200 nº 10 W nº 4 38 1 2 34 p material retido na peneira W SQ 2 40 q material passando na peneira W SQ 1 60 Manual de Pavimentação 218 MTDNITDPPIPR mSQ2 massa acumulada no silo quente 2 no tempo t É da máxima importância que nos silos quentes seja mantida a proporcionalidade p e q dada pela curva pois isto permitirá a permanência dos materiais nos dois silos quentes evitando a intermitência da operação da usina Cabe observar que a essa altura já se está trabalhando com agregados aquecidos à temperatura adequada ficando evidente que não se deve permitir armazenamento por mais tempo que o necessário ao fluxo normal do material Um desequilíbrio nas proporções fixadas poderá resultar numa acumulação excessiva ocasionando além do resfriamento dos agregados grande escoamento pelos ladrões e com a continuação da operação da usina o excesso continuado provocará o entupimento dos silos quentes travando o elevador quente e todo o sistema Vamos supor que o traço T para cada betonada do misturador tenha 04 t de material do SQ2 pm 040 t Assim T pm qm qm 15 x 04 060 t T 060 040 100 t Sendo 040 t do agregado do SQ 2 e 060 t do agregado do SQ 1 A granulometria assim obtida devidamente ajustada será a III que deverá ser aproximadamente igual à granulometria II Granulometria II Granulometria III Para cada traço a descarga dos silos será feita acumuladamente ou seja Abrese a comporta do SQ 1 e deixase escoar o material até que a balança acuse 060 t Em seguida fechada a comporta do SQ 1 abrese a comporta do SQ 2 e deixase escoar o material até completar 100 t de agregado Composta a mistura dos agregados procedese à adição do filer Se se deseja 5 na mistura final que corresponde a 53 na mistura sem betume F1 tem se Material do SQ 1 T qm Q F 10 1 1 qm 100 T 0 6 100 5 3 56 8 100 F1 Q1 Material do SQ 2 T pm P pm 100 T 1 0 4 10 37 9 F 10053 1 Manual de Pavimentação 219 MTDNITDPPIPR 100 F1 P1 Agregado do SQ 1 Q1 568 Agregado do SQ 2 P1 379 Fíler F1 53 1000 Deverá ocorrer Granulometria I Granulometria IV Com a mistura que é introduzida no misturador granulometria IV repetese o ensaio Marshall para confirmação do valor do teor ótimo de betume Confirmado o valor por exemplo 5 temse estabelecida a fórmula de trabalho Q1 568 Q 540 P1 379 P 360 F1 53 F 50 1000 B 50 1000 já que Q Q P P F F 1 1 1 56 8 100 54 0 37 9 100 36 0 5 3 100 5 0 100 B 100 x 95 Q 100 Q 100 B 100 B 100 x 95 Q 100 Q 100 B 100 B 100 x 95 Q 100 1 1 1 Como os silos frios foram calibrados para se ter uma pesagem de 1000 kg de agregados nos dois silos quentes e que a proporção entre eles é de 600 kg de agregado do silo Q para 400 kg do silo P e sabendose que eles entram na mistura na proporção de 54 de Q e 36 de P o peso total da mistura para evitar sobras ou faltas de agregados nos silos quentes deverá ser T 600 0 54 1110 Assim teremos Q 054 X 1110 5994 600 kg P 036 X 1110 3996 400 kg F 005 X 1110 555 555 kg Manual de Pavimentação 220 MTDNITDPPIPR B 005 X 1110 555 555 kg 11100 kg Em referência ao betumecomo em geral se trabalha com quantitativos em volumes e a temperaturas diferenciadas há necessidade de se efetuar as devidas conversões com auxílio de tabelas L T B 100 55 5 kg Seja por exemplo Densidade do ligante a 60 ºF 156 C d60 0910 temperatura de trabalho do ligante t 350 F Consultandose as tabelas 55 e 56 constantes ao final deste capítulo temse 60 Fd60 Y60 0908 kgl tabela 55 I Y L V 6112 908 0 5 55 60 60 300 F M 08909 tabela 56 M V V M V V t 60 350 60 350 I V 68 60 8909 0 12 61 350 por traço USINAS DE SOLOS A usina de solo destinase a homogeneizar em planta fixa a mistura de dois ou mais solos de solos e agregados dos agregados provenientes de britagem entre si e de solos ou agregados com aglomerantes ou ligantes betuminosos Os materiais resultantes desta mistura serão constituintes das camadas do pavimento conforme determinação do projeto geotécnico Como foi dito na definição a usina de solos prestase a executar a adição e homogeneização de cimento e cal aos solos e agregados e também à preparação de pré misturados a frio O funcionamento e calibração da usina quando da sua utilização para mistura com cimento cal ou emulsões é idêntica à descrita a seguir No caso do cimento ou cal fazse necessário fazer a dosagem destes materiais oriundos de um silo vertical e adicionálos na correia que transporta o solo ou agregado proveniente do silo de solo para o misturador A emulsão é adicionada em quantidade definida no projeto da mistura aos agregados já no pugmill através de uma bomba própria Manual de Pavimentação 221 MTDNITDPPIPR Com a utilização da usina a uniformidade da mistura é praticamente perfeita desde que se mantenha estreita vigilância nas saídas de materiais dos silos evitando variações que possam afetar aquela uniformidade As principais peças que compõem a usina bem como o processo executivo correspondente descrevemse da seguinte maneira Silos de solos São os depósitos destinados a receber os materiais a serem utilizados na mistura e descarregálos nas correias transportadoras nas proporções estabelecidas no projeto São constituídos de chapas metálicas em forma de tronco de pirâmide com capacidade para permitir a produção contínua da mistura e nas quantidades requeridas O nível de carregamento dos silos deve ser mantido constante a fim de manter um regime igual de saída A calibração dos silos de solo obedece ao seguinte esquema Para cada silo independentemente abrese a comporta durante um tempo adotado e igual para todas as alturas das comportas Traçase uma curva relacionando a altura da comporta do silo em abscissa e o peso do material para cada altura em ordenadas Partindose da produção horária pretendida obtêmse as aberturas necessárias para as comportas de cada silo O carregamento dos silos da usina de solos deve ser feito com carregadeira ou basculantes devendo a usina ser instalada preferencialmente junto à jazida cujo material tem maior porcentagem na mistura Correias transportadoras Geralmente utilizase uma única correia transportadora que passa sob os portões de saída dos silos de solos com inclinação suficiente para despejar os materiais no misturador em altura conveniente para que o carregamento dos caminhões se faça por gravidade Depósito de água Deve fornecer a água necessária para se atingir o teor ótimo de umidade Os depósitos são enchidos por caminhões tanques ou por bombeamento de alguma fonte dágua Misturador Geralmente é constituído por dois eixos dotados de pás tipo pigmill Os eixos giram em sentido contrário jogando os materiais contra as paredes É conveniente que inicialmente seja feita apenas a mistura com os solos após a homogeneização dessa mistura seca adicionase a água de acordo com a proporção prevista No caso de misturadores do tipo contínuo a água é adicionada continuamente pois o tempo de mistura é limitado pela passagem dos materiais pelas palhetas do eixo misturador A mistura de solos assim usinada é descarregada em caminhão basculante e transportada para a pista Como foi escrito acima o misturador tipo pugmill pode ser usado para a homogeneização do solo com cimento brita graduada com cimento solo com cal até a execução do pré misturado a frio Manual de Pavimentação 223 MTDNITDPPIPR 7 EQUIPAMENTOS Infosys Limited Registered Office Electronics City Hosur Road Bangalore 560 100 Tel 91 80 2852 0261 2657 0101 Corporate Office 44 Marin Shipyard Road Churchgate Mumbai 400 020 Tel 91 22 6756 1000 CIN L85110KA1981PLC013115 Email investorinfosyscom Website wwwinfosyscom On February 10 2023 The Listing Department BSE Limited Phiroze Jeejeebhoy Towers Dalal Street Mumbai 400001 Scrip code 500209 The Listing Department National Stock Exchange of India Limited Exchange Plaza C1 Block G Bandra Kurla Complex Bandra East Mumbai 400051 Symbol INFY Subject Disclosure under Regulation 30 of the SEBI Listing Obligations and Disclosure Requirements Regulations 2015 SEBI Listing Regulations Announcement on New Share Buyback Programme Dear SirMadam This is to inform you that the Board of Directors of Infosys Limited Company at its Meeting held today ie on February 10 2023 approved an open market share buyback programme the Buyback Programme to purchase up to 72180000 equity shares of the Company having a face value of 5 each for an aggregate consideration not exceeding 16500 crores Rupees Sixteen Thousand Five Hundred crores only representing approximately 25 of the shares in issue as of December 31 2022 The Buyback Programme shall be implemented through open market transactions on the stock exchanges where the shares of the company are listed in accordance with the SEBI Buyback Regulations and other applicable laws Capitalised terms used and not defined herein shall have the meanings ascribed to them in the Buyback Regulations The Board of Directors of the Company hereby authorized a the Buyback Committee of the Company to determine all parameters modalities and negotiate the terms and conditions of and approve all documents and filings with regulatory authorities and to do all such acts deeds and things as may be required for implementing the Buyback Programme and b the Managing Director and CEO Chief Financial Officer and Company Secretary either severally to do all the acts deeds and things as may be necessary for the purpose of giving effect to the Buyback Programme The Company shall commence the Buyback Programme from February 20 2023 on or after receipt of approvals from BSE Limited and National Stock Exchange of India Limited andor any other regulatory authorities Administrative Ministry andor such other approvals as may be required and will continue to buyback shares up to March 20 2023 or completion of the Buyback Programme including any early closure or extension thereof In accordance with SEBI Listing Regulations the Company will make necessary disclosures including post completion of the Buyback Programme within the statutory timelines Kindly take the above on record and disseminate the same to investors and the public Thanking you Yours faithfully For Infosys Limited Sanjay Gupta Chief Financial Officer and Head Investor Relations Manual de Pavimentação 225 MTDNITDPPIPR 7 EQUIPAMENTOS GENERALIDADES Os serviços de pavimentação por sua natureza variedade das soluções para as camadas integrantes dos pavimentos e magnitude dos quantitativos envolvidos requerem processo executivo mecânico com a utilização de equipamentos pesados Assim é que para cada um dos itensserviços dispõese de uma série de equipamentos específicos conforme exemplificado na Tabela 43 a seguir Tabela 43 Equipamentos utilizados Itensserviços Equipamentos Utilizados Desmatamento e limpeza Escavação de solos Extração de areia Extração de rocha Cargas de materiais Produção de brita Tratores de esteira com lâmina S ou A Tratores de esteira com lâminas A S ou U ou escavadeiras Escavadeiras com caçambas tipo dragline ou clamshell ou bombas de sucção Compressores de ar marteletes ou perfuratrizes de carreta e tratores de esteira Carregadeiras escavadeiras Britadores de mandíbulas girosféricos peneiras e correias transportadoras Transporte de materiais Espalhamento de materiais terrosos Umedecimento de solos na pista Misturas de solos e homogeneização de umidade na pista Caminhões de carroceria caminhões basculantes carretas prancha alta carretas tanque para ligantes caminhões foradeestrada Motoniveladoras tratores de esteira com lâmina Caminhões tanques Pulvimisturadoras Arados e grade de discos Motoniveladora Compactação propriamente dita Espalhamentodistribuição de agregados e solos usinados Rolo pédecarneiro autopropelido Rolo de pneu pressão variável Rolo vibratório liso eou corrugado Distribuidor de agregados Acabadora com controle eletrônico Motoniveladora com raio laser ou ultrasom Manual de Pavimentação 226 MTDNITDPPIPR Itensserviços Equipamentos Utilizados Misturas de solos em central Distribuição de materiais betuminosos Usina de mistura de solos e carregadeira Caminhão com tanque distribuidor de asfalto Limpeza e varredura de pista Vassoura mecânica e trator de pneus Estocagem de materiais betuminosos Preparo de concreto betuminoso usinado à quente e mistura asfáltica usinada Preparo do prémisturado a frio Espalhamento de concreto betuminoso usinado a quente Espalhamento de prémisturado a frio Serviços auxiliares Preparo de concreto de cimento Transporte do concreto de cimento Espalhamento do concreto de cimento Tanques de asfalto com aquecimento a vapor Usina de asfalto e carregadeira Usina de solos e carregadeira Vibroacabadora de asfalto rolos lisos tandem vibratório rolos de pneus de pressão variável Vibroacabadora de asfalto rolos lisos tandem vibratório rolos de pneus de pressão variável e rolos tandem Tratores de pneus e retroescavadeiras Central de concreto cimento ou central dosadora e carregadeira Caminhões dumpers ou caminhões betoneiras Acabadora de concreto cimento e trilhos de aço A execução de uma determinada camada de pavimento compreendendo via de regra vários itensserviços demanda então a utilização conjugada de equipamentos vários cujo conjunto constitui a patrulha de equipamentos dimensionada de modo a atender a produção compatível com o cronograma de obra MANUTENÇÃO DO EQUIPAMENTO É sumamente importante que todos os equipamentos alocados à obra sejam mantidos sempre em boas condições de trabalho já que eventuais paralisações de qualquer equipamento poderão acarretar a paralisação de toda uma patrulha com prejuízos para toda a programação físicofinanceira da obra Assim evidenciase a importância da implantação de uma manutenção adequada que contemple todos os equipamentos com intervenções de caráter preventivo e corretivo A manutenção preventiva é a intervenção em horas e dias programados destinada a prevenir defeitos corrigir vazamentos ou substituir peças ou conjuntos cuja vida útil está por vencer Para manterse uma eficiente manutenção preventiva fazse necessário um controle efetivo das horas operadas pela máquina por cada um dos seus conjuntos e da mensuração daquelas partes sujeitas ao desgaste Aparentemente pode parecer uma Manual de Pavimentação 227 MTDNITDPPIPR intervenção onerosa na verdade ela permite a racionalização do uso do equipamento e um dimensionamento das suas horas operadas corretamente porque ela reduz as paradas não administradas Essas intervenções são feitas normalmente no campo quando os serviços são de pequena monta ou na oficina quando implique na troca de conjuntos Hoje em dia com a permuta de conjuntos usados por reformados com os dealers a manutenção preventiva é uma condicionante da racionalização na operação dos equipamentos A intervenção corretiva é aquela que ocorre quando da quebra do equipamento A obra deve estar equipada para resolver com rapidez esta interrupção através da sua estrutura de oficina pessoal e ferramental do almoxarifado de peças ou do setor de aprovisionamento OPERAÇÃO DO EQUIPAMENTO Para uma operação eficiente do equipamento tornase indispensável sua adequação ao serviço que irá fazer A adequação compreende o tipo de equipamento sua potência natureza do implemento acoplado e facilidade de manutenção e de assistência técnica Os serviços de pavimentação têm exigências técnicas que impõem uma seleção naqueles que operarão os equipamentos integrantes da patrulha executiva Assim operadores qualificados são uma exigência indispensável ao sucesso da camada do pavimento concluída As equipes para abastecimento de combustível e de lubrificação devem operar nos momentos em que cada equipamento esteja parado evitando intervir nas horas de operação PRODUÇÃO DOS EQUIPAMENTOS Cada equipamento adequadamente escolhido tem uma produção teórica dada pelo fabricante Esta produção é considerada a produção máxima É necessário entretanto dimensionarse o número de cada equipamento que integra a equipe Para isso é indispensável a prédeterminação dos tempos de ciclos despendidos na execução dos trabalhos Estes tempos são o somatório dos tempos elementares gastos nas diversas tarefas que compõem o trabalho necessitando para alguns equipamentos o conhecimento prévio das extensões dos trechos a serem executados das velocidades de operação e das distâncias das fontes de materiais Com esses dados dimensionase a produção horária efetiva do equipamento para as condições de trabalho locais Função de produção total a ser feita do número de dias operáveis do número de horas dos turnos de trabalho da produção horária e da eficiência mecânica determinase o número de equipamentos por equipe Esse número pode variar ao longo dos meses de produção em função do cronograma de cada mês Como os serviços de pavimentação desenvolvemse com a terraplenagem já concluída fatores que condicionam a produtividade dos equipamentos de terraplenagem não interferem na dos equipamentos de pavimentação No entanto os caminhos de serviços bem conservados e a transferência do tráfego de veículos que utilizam a estrada para Manual de Pavimentação 228 MTDNITDPPIPR variantes construídas evitando a sua passagem nos trechos em execução é uma providência que aumenta grandemente o rendimento operacional das equipes principalmente em determinadas fases do processo construtivo Há inclusive determinadas soluções técnicas para camadas do pavimento que a possibilidade do desvio do tráfego comercial é uma condição imperativa para a racionalidade da solução e qualidade da camada executada CONSTITUIÇÃO DAS EQUIPES Os tipos de equipamentos usualmente utilizados para a execução dos serviços mais comuns de pavimentação estão consignadas na Tabela 44 onde constam a unidade de medição e a produção convencionalmente adotada Manual de Pavimentação 229 MTDNITDPPIPR Tabela 44 Produção dos equipamentos DISCRIMINAÇÃO DOS SERVIÇOS PRODUÇÃO PADRÃO Motoniveladora Caminhão tanque Rolo pé de carneiro Grade de disco Trator de pneus Rolo pneus Cainhão carg Fixa Distribuição de agreg Rolo liso vibrat Carreg De rodas Rolo liso vibrat Distrib De asfalto Vassoura mecânica Tanque de estac Aquecedor de fluído térmico Usina de asfalto Vibroacabadora de asfalto Grupo gerador Regularização do subleito m2 302 1 1 1 1 2 Reforço do subleito m3 98 Subbase estabil grânulos m3 98 1 2 1 1 1 Subbasede solo melhorado com cimento m3 74 1 1 1 1 1 1 Subbase estabil grânulos m3 98 1 2 1 1 1 Subbasede solo melhorado com cimento m3 74 1 1 1 1 1 1 Base de solo cimento m3 74 1 1 1 1 2 Base de macadame hidráulico m3 74 1 2 1 1 Subbase estabil grânulos m3 98 1 2 1 2 1 1 cútil De solos lateríticos Subbase estabil grânulos m3 98 1 2 cútil De solos lateríticos Macadame betuminoso m3 62 1 1 6 Imprimação m2 510 1 1 1 1 Pintura de ligação m2 520 1 1 1 1 Tratamento supeficial simples m2 513 1 1 1 1 3 1 1 Tratamento supeficial duplo m2 342 1 1 1 1 3 1 1 Tratamento supeficial triplo m2 244 1 1 1 1 3 1 1 Concreto betuminoso usinado a quente ton 43 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 NOTA UNIDADE DISCRIMINAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS As produções consignadas estão vinculadas às características dos equipamentos discriminados Comportam assim outras alternativas em função das mencionadas características das condições de execução dos serviços Manual de Pavimentação 231 MTDNITDPPIPR 8 CONTROLE DA QUALIDADE CEAT Limited Registered Office CEAT House Pinjrapole Off S V Road Santacruz West Mumbai 400 054 CIN L27100MH1958PLC011673 Tel No 02267191000 Fax No 02226401108 Email investorsceatcom Website wwwceatcom Revised Outcome of Board Meeting Mumbai 20 February 2023 The Board of Directors of CEAT Limited the Company at its meeting held on 20 February 2023 inter alia has discussed and approved the restructuring of the longterm debt of the Company in terms of Securities and Exchange Board of India Listing Obligations and Disclosure Requirements Regulations 2015 and contains consensus plan involving following stakeholders Banks Financial Institutions NBFCs and Mutual Funds Post the consent solicitation process the Company has successfully implemented the restructuring plan with all the stakeholders signing the restructuring agreement Details of restructuring plan are as follows 1 CDR plan as approved on 17 November 2021 stood at Rs 1863 crores 2 Restructuring plan has been implemented 3 Financial creditors and other lenders to the Company have provided further financial support to the Company 4 Bank and lending institution of the Company have waived part of interest to the extent of Rs 269 crores 5 New and enhanced credit facilities have been sanctioned Post restructuring the Companys overall fundbased facilities have increased from Rs 1863 crores to Rs 2315 crores The terms of restructuring and the credit facilities are designed to improve the Companys liquidity while ensuring continued financial support from lenders The Company will continue to put in its best efforts to achieve the business plans and targets The Company has received consent letters from all the lenders stating that none of them shall modify change or terminate the restructuring agreement or initiate any recovery mechanism This is for your information and record For CEAT Limited sdCompany Secretary and Compliance Officer Mumbai 20 February 2023 Registered Office CEAT House Pinjrapole Off S V Road Santacruz West Mumbai 400 054 Tel No 02267191000 Fax No 02226401108 Email investorsceatcom Website wwwceatcom CIN L27100MH1958PLC011673 Manual de Pavimentação 233 MTDNITDPPIPR 8 CONTROLE DA QUALIDADE CONSIDERAÇÕES GERAIS O controle da qualidade constituise em garantia de sucesso de toda a construção As exigências de controle da qualidade e os métodos de ensaio são especificados para se assegurar que a obra responda às normas de qualidade mínima apropriadas ao comportamento desejado Assim a qualidade obtida em conformidade com as normas por ocasião das obras é um complemento à qualidade do projeto Para alcançar o seu objetivo o controle da qualidade deve ser considerado sobre dois enfoques O controle administrativo e o controle técnico ou qualitativo O controle administrativo objetiva a verificação da conformidade do trabalho às exigências legais e administrativas do contrato da obra O controle técnico assegura a conformidade às normas ou às especificações verificando por meio de ensaios e medições a qualidade dos serviços dos materiais e suas respectivas utilizações Assim a equipe técnica da obra formula as recomendações sem lhe ser atribuído a responsabilidade primeira das decisões Esta linha de demarcação não indica evidentemente um estaqueamento entre as duas atividades e se demonstra a mais vantajosa à administração propriamente dita e ao controle técnico ou qualitativo sendo óbvio o reconhecimento de que um controle técnico eficiente e rigoroso através de laboratórios adequados é essencial a um controle administrativo É de se observar que embora esses laboratórios possam ser montados em instalações semifixas a sua ação na realidade não se limita ao recinto dessas instalações Uma equipe deverá permanecer nas operações de usinagem outra equipe nas operações de preparo do subleito outra equipe acompanhando os serviços de execução de base e sub base e outra equipe acompanhando os serviços de execução da capa de rolamento A freqüência mínima de ensaios definida com base nas seções constantes no item do Controle Tecnológico das Especificações de Obras deve ser rigorosamente obedecida ANÁLISE ESTATÍSTICA ESTIMATIVA DE VALORES MÁXIMOS E MÍNIMOS Em quase todo problema de engenharia temse como uma das suas etapas o dimensionamento de uma estrutura envolvendo o cálculo das cargas externas P das tensões unitárias p na estrutura e das resistências r dos materiais que compõem essa estrutura No caso de um pavimento têmse de um lado as cargas do tráfego e as tensões impostas ao pavimento e ao subleito e que são dadas pelos métodos de dimensionamento de outro lado as resistências traduzidas pelas capacidades de suporte dos materiais que compõem o pavimento e o subleito Manual de Pavimentação 234 MTDNITDPPIPR De um modo geral não são conhecidos com precisão os valores de P p e nem os diversos valores r Chamando h a espessura do pavimento temse p f1 P h f2 p r Têm sido adotados coeficientes de segurança para levar em conta o desconhecimento dos valores que interessam ao dimensionamento Assim conhecendose um valor médio de P P tomase para projeto um valor P C x P Os coeficientes de segurança que afetam os valores de p estão implícitos nos diversos métodos de dimensionamento No caso dos valores de r ligados direta ou indiretamente à resistência e à deformabilidade dos materiais tem sido verificado que suas distribuições de freqüência seguem pelo menos aproximadamente a lei normal ou de Gauss desde que g as amostras sejam colhidas aleatoriamente h as amostras provenham de um material produzido natural ou artificialmente sob as mesmas condições essenciais isto é pertençam ao mesmo universo Para orientar a coleta de amostras aleatórias podem ser utilizadas tabelas de números aleatórios mas podese dizer de um modo geral que a escolha das amostras a serem coletadas deve ser feita como em um processo de tirar a sorte Como exemplos de materiais produzidos sob as mesmas condições essenciais podem ser citados i Misturas betuminosas produzidas na mesma usina e obedecendo ao mesmo traço j Solos pertencentes à uma mesma classificação e oriundos dos mesmos processos geológicos e pedológicos No projeto e construção de pavimentos as especificações e métodos sempre se referem a valores mínimos eou máximos a serem respeitados Uma placa de concreto de cimento por exemplo é dimensionada para uma taxa mínima de resistência do concreto à tração na flexão uma base granular deve ser constituída por material que apresente um determinado índice de plasticidade IP máximo e se enquadre em uma faixa granulométrica apresentando valores máximos e mínimos para as percentagens passando em diversas peneiras etc No caso dos valores r preferese em lugar dos coeficientes de segurança lançar mão da análise estatística para a escolha do valor a adotar em projeto Sendo X1 X2 X3 Xn os valores individuais referentes a uma determinada característica chamase respectivamente média e desviopadrão do universo de valores X os valores 1 N ΣX μ2 σ N N ΣX μ Manual de Pavimentação 235 MTDNITDPPIPR Conhecidos e os coeficientes z constantes da Tabela 45 permitem determinar a probabilidade de ocorrência de valores abaixo de z e acima de z Tabela 45 Determinação da probabilidade de ocorrência de Z z Probabilidade p 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 500 460 421 382 308 274 242 212 184 159 136 115 97 81 67 55 45 36 29 23 18 14 11 08 06 05 04 03 02 01 Nota Só se consideram aqui e a seguir os valores absolutos de z z Embora teoricamente não se possa anular a probabilidade p por maior que seja z considerase o intervalo 3 como englobando todos os valores da distribuição não existindo praticamente valores individuais fora deste intervalo Assim se em um trecho de estrada o revestimento de concreto betuminoso se caracteriza no que se refere à estabilidade Marshall por uma média e um desviopadrão podese calcular a percentagem dos valores de estabilidade que ocorrem fora do intervalo z e afirmar que praticamente não existem valores fora do intervalo 3 Como o que Manual de Pavimentação 236 MTDNITDPPIPR interessa no projeto é o valor mínimo da estabilidade poderseia tomar este valor como sendo Xmín 3 por razões técnicoeconômicas é comum tomarse em pavimentação um coeficiente z menor que 3 para estimativa dos valores máximo e mínimo O DNIT recomenda atualmente um valor z 068 o que corresponde a um risco de 25 PLANOS DE AMOSTRAGEM Quase sempre não se conhece nem a média nem o desviopadrão do universo de valores X Praticamente só é possível conhecer a média e o desviopadrão de uma amostra de N elementos sendo N finito e pequeno determinados pelas fórmulas N X X N X X 1 2 Os planos de amostragem para aceitação ou rejeição consistem justamente na escolha dos valores z e N que conduzam ao nível de confiança desejado isto é evitar aceitação de produtos rejeitáveis ou rejeição de produtos aceitáveis Figura 66 Supondose um canteiro de pavimentação em que se estabeleça um valor X min para uma determinada característica e que um valor inferior a X min conduza a falhas indesejáveis no pavimento a média destes valores X média do universo de valores deve ser como já se disse bastante superior a X min para que apenas poucos resultados sejam inferiores a este valor A percentagem de valores inferiores ao mínimo especificado deve ser previamente fixada sendo necessário dizer que teoricamente é impossível anulála Deve assim ser estabelecido um plano de amostragem em que se fixem o número N de amostras a colher N valores X e o valor mínimo min da média destes N valores para que se tenha um risco de rejeitar qualidade aceitável risco do vendedor e um risco risco do comprador de aceitar qualidade rejeitável Manual de Pavimentação 237 MTDNITDPPIPR Figura 66 Determinação dos valores mímimos para aceitação de produtos O plano de amostragem a adotar em cada caso deve ser estabelecido atendendo a condicionantes de ordem financeira e considerando o constante nas competentes Especificações de Obras e peculiaridades dos serviços CONCLUSÃO Em conclusão podese dizer que o Controle da Qualidade é o conjunto de técnicas e atividades operacionais utilizadas para satisfazer os requisitos para a qualidade de acordo com a ISO International Organization for Standardization e a que a indústria da construção face à sua importância no contexto geral e aos recursos que movimenta mereceria talvez maior atenção para o aspecto de obtenção da qualidade Tornase pois necessário que haja responsabilidade para fixar um nível de controle e garantia da qualidade compatíveis com o valor da obra de pavimentação a ser realizada Finalmente é fundamental que os mesmos critérios adotados para o órgão fiscalizador e financiador da obra sejam adotados para as unidades de execução dos serviços a fim de garantir a qualidade de forma a atingir de maneira objetiva a segurança o bemestar dos usuários da rodovia na realidade o cliente preferencial β μ1 X min α μ2 X min Manual de Pavimentação 239 MTDNITDPPIPR 9 RECEBIMENTO E ACEITAÇÃO DE OBRAS Manual de Pavimentação 240 MTDNITDPPIPR Manual de Pavimentação 241 MTDNITDPPIPR 9 RECEBIMENTO E ACEITAÇÃO DE OBRAS INTRODUÇÃO Admitese que ordinariamente as obras de pavimentação tenham sido conduzidas observandose a adoção de medidas que asseguram sua boa qualidade Tais medidas incluem no mínimo a Habilitação e competência de todos os participantes b Definição de responsabilidades c Organização de procedimentos de trabalho d Controle da qualidade adequado O recebimento de uma obra constituise em uma decisão global representando pois a sua integral aceitação ressalvados os dispositivos legais quanto à responsabilidade civil RECEBIMENTO DA OBRA Ao ser concluída uma obra deve ser providenciado o seu recebimento formalizado por Comissão de Recebimento especialmente designada e constituída por pelo menos 3 membros Estando o pavimento em condições satisfatórias e de acordo com as especificações e o projeto é lavrado o Termo de Recebimento a partir do qual poderá a obra ser entregue ao tráfego TERMO DE VERIFICAÇÃO Na hipótese de o serviço não se apresentar conforme será então lavrado apenas Termo de Verificação especificando as irregularidades constatadas ou apontando os motivos de sua inaceitação CONDIÇÕES DE ACEITAÇÃO Os serviços que não satisfizerem às condições de aceitação devem ser recusados e então refeitos de modo a atender ao projeto e às especificações competentes TERMO DE RECEBIMENTO PROVISÓRIO Sendo a obra ou serviço passível de aceitação parcial ou por etapas devese admitir a lavratura de Termo de Recebimento Provisório Estando a obra ou serviço inteiramente concluído e a contento deve ser então lavrado o Termo de Recebimento Definitivo Manual de Pavimentação 243 MTDNITDPPIPR 10 MANUTENÇÃO DO PAVIMENTO Panasonic 3 LCD Projector PTEZ570X MultiLens Projector unit PTLW3810E lens unit ETELW20 MultiLens Projector unit PTLW530E lens unit ETELW11 200 x 200 polyscreen Forgalex FA296044 Manual de Pavimentação 245 MTDNITDPPIPR 10 MANUTENÇÃO DO PAVIMENTO CONSIDERAÇÕES INICIAIS O objetivo maior do pavimento entendido aqui como a rodovia com todos os seus componentes deverá se constituir em atender adequadamente às suas funções básicas Por este motivo deverá ser ele concebido projetado construído e conservado de forma a apresentar invariavelmente níveis de serventia compatíveis e homogêneos em toda sua extensão os quais são normalmente avaliados através da apreciação de três características gerais de desempenho a segurança o conforto e a economia de manutenção operação e segurança A consideração concomitante destas três categorias de desempenho traduzem a denominação características operacionais do pavimento enquanto que os níveis de desempenho ou de serventia desejáveis são normalmente fixados em função de três condicionantes preponderantes a as características do tráfego b as características inerentes à região topografia geologia climatologia pedologia etc c os recursos disponíveis materiais técnicos e financeiros Paralelamente para que a rodovia apresente nível de desempenho superior tornase fundamental que todos os seus componentes Pavimento Terrapleno Proteção do Corpo Estradal ObrasdeArte Correntes ObradeArte Especiais Sinalização Obras Complementares etc desempenhem a contento suas funções e se comportem de forma solidária e harmoniosa Releva enfatizar que todos os componentes são importantes cabendo destaque apenas à preponderância exercida pelo componente Pavimento no tocante às características de segurança e de conforto da rodovia Assim a manutenção do Pavimento se constitui no conjunto de operações que são desenvolvidas objetivando manter ou elevar a níveis desejáveis e homogêneos as Características Gerais de Desempenho segurança conforto e economia do Pavimento considerando globalmente todos os componentes de Rodovia Pavimento Terraplenagem Proteção de Corpo Estradal ObrasdeArte Correntes ObrasdeArte Especiais Drenagem Sinalização Obras Complementares etc TAREFAS TÍPICAS DA MANUTENÇÃO RODOVIÁRIA TERMINOLOGIA E DEFINIÇÕES TERMINOLOGIA GERAL Com o objetivo específico de unificar a Terminologia de Manutenção Rodoviária apresentamse a seguir algumas definições relativas às principais atividades ou tarefas e problemas típicos de conservação Manual de Pavimentação 246 MTDNITDPPIPR CONSERVAÇÃO É o conjunto de operações destinado a manter as características técnicas e operacionais da rodovia até que tais operações se tornem antieconômicas e de acordo com a sua concepção original temse d Conservação Preventiva Periódica É o conjunto de operações de conservação realizadas periodicamente com o objetivo de evitar o surgimento ou agravamento de defeitos e Conservação Corretiva Rotineira Conservação realizada de acordo com uma programação com base em mesma técnica para eliminação de imperfeições existentes É o conjunto de operações de conservação realizadas com o objetivo de reparar ou sanar defeitos REMENDOS É o conjunto de operações destinadas a corrigir manifestações de ruína específicas ocorrentes a nível de revestimento betuminoso e em alguns casos extremos atingindo frações de camada de base tais operações são bem definidas e de pequeno porte RECUPERAÇÃO SUPERFICIAL RECARGAS É o conjunto de operações destinadas a corrigir falhas superficiais tais como fissuração desagregação polimento das asperezas rugosidade desgaste perda de agregados exsudação e eventualmente também pequenas deficiências da geometria transversal trilha de roda do pavimento Tratase de recapeamentos com delgadas espessuras da ordem de no máximo 25 cm não apresentando por conseguinte efeito estrutural próprio REFORÇO ESTRUTURAL É o conjunto de operações destinadas fundamentalmente a aumentar a capacidade estrutural do pavimento Este objetivo é alcançado normalmente pela sobreposição de uma ou mais camadas as quais responderão ainda pela correção de deficiências superficiais degradações e deformações existentes RESTAURAÇÃO É o conjunto de operações destinado a restabelecer o perfeito funcionamento do pavimento Processase normalmente pela substituição eou reconfecção de uma ou mais camadas existentes complementadas por outras que deverão conferir ao pavimento o aporte de capacidade estrutural necessário de um bem deteriorado ou avariado e restabelecer na íntegra suas características originais Manual de Pavimentação 247 MTDNITDPPIPR MELHORAMENTOS É o conjunto de operações que acrescentam às rodovias características novas ou que modifica as características existentes AÇÕES EMERGENCIAIS É o conjunto de ações a serem empreendidas em caráter excepcional e que caracterize uma emergência com as finalidades de eliminar o risco real ou potencial à vida humana ou ao patrimônio público ou então de restabelecer as condições mínimas necessárias ao fluxo de tráfego de uma rodovia interrompida ou na iminência de interromper devido a manifestações de ruína eou colapso repentino SERVIÇOS EVENTUAIS É o conjunto de operações não previstas que podem se fazer eventualmente necessárias normalmente decorrentes do surgimento de defeitos no intervalo compreendido entre a elaboração e a implementação do PEMR envolvem em geral a definição de materiais mãodeobra e horas de máquinas diversas PRINCIPAIS PROBLEMAS RELACIONADOS COM A MANUTENÇÃO RODOVIÁRIA Os principais problemasdefeitos relacionados à Manutenção Rodoviária podem ser sistematicamente agrupados para os distintos subsistemas envolvidos PISTA DE ROLAMENTO E ACOSTAMENTOS PAVIMENTOS FLEXÍVEIS E SEMIRÍGIDOS a DegradaçõesDefeitos Superficiais fissuraçãofendilhamento fissura incipiente trincas interligadas tipo couro de jacaré trinca nas trilhas de rodas trinca longitudinal na borda do pavimento trinca longitudinal no eixo do pavimento trinca isolada transversal de retração térmica trinca em bloco de retração térmica trinca parabólica de escorregamento trinca de reflexão desagregação panelas mancha de água umidade excessiva bombeamento de água Manual de Pavimentação 248 MTDNITDPPIPR bombeamento de água com finos lama branca espelhamento desgaste polimento dos agregados aspereza peladas desintegração descolamento do ligante falta de aderência pneupavimento estriamento em tratamentos superficiais b Deformações em Perfil trilha de roda cavado das rodeiras afundamento afundamento localizado refluimento lateral escorregamento do revestimento ondulação corrugação depressão estufamento DRENAGEM SUPERFICIAL E PROFUNDA a crescimento de vegetação na entrada ou saída das obras de drenagem b entulho e sujeira em sarjetas valetas e saídas dágua c rupturas de meiosfios banquetas sarjetas e descidas dágua d obstruções de drenos subsuperficiais e profundos OBRASDEARTE CORRENTES a bueiros obstruídos fora do alinhamento ou com vazão insuficiente b aparecimento de trincas selagem ou de outros sinais de defeitos nos bueiros c bocas dos bueiros assoreadas e mal posicionadas alas quebradas falta de bacias de dissipação d processos erosivos e montante e a jusante e necessidade de estruturas adicionais de drenagem Manual de Pavimentação 249 MTDNITDPPIPR OBRASDEARTE ESPECIAIS a estrutura guardacorpo e guardaroda danificados ou sem pintura b revestimento danificado escamado etc c deslocamento de pilares e vigas de apoio d aparecimento de trincas e escamas e defeitos nos aparelhos de apoio OBRAS DE PROTEÇÃO DO CORPO ESTRADAL a instabilidade b erosões SINALIZAÇÃO a desgaste das tintas faixas e placas b refletorização deficiente c depredação roubo estragos pichação etc d visibilidade deficiente e mensagens inadequadas OBRAS COMPLEMENTARES a falta de revestimento vegetal b árvores e arbustos que representem perigo para a plataforma da estrada ou interferência na distância de visibilidade nas curvas e na sinalização c deficiência na irrigação das áreas recentemente plantadas e na aplicação de fertilizantes d depredação de áreas plantadas pragas e doenças e ausência de defensas f ausência de cercas arames arrebentados e mourões danificados g uso da faixa para fins indevidos h existência de placas de propaganda comercial i acessos que representem perigo ao tráfego PRINCIPAIS ATIVIDADES TÍPICAS DE MANUTENÇÃO CONSERVAÇÃO PREVENTIVA PERIÓDICA Descrição das Principais Atividades limpeza de sarjetas e meiosfios tem como finalidade desobstruir o caminho a ser percorrido pela água que incide sobre a sarjeta a qual deve ser dirigida para um adequado escoamento Manual de Pavimentação 250 MTDNITDPPIPR limpeza manual de valeta consiste na remoção do entulho e dos sedimentos acumulados No caso de valetas não revestidas deverá ser evitada a remoção total da vegetação apenas aquela que impeça o fluxo da água deverá ser cortada limpeza de bueiros tratase da desobstrução dos canais e das bocas de entrada e saída até o limite da faixa de domínio bem como da remoção de qualquer material sedimentar acumulado no interior da tubulação limpeza de bocas e drenos profundos e subsuperficiais tratase da desobstrução das bocas dos drenos profundos e subsuperficiais limpeza e pintura de pontes a limpeza do tabuleiro dos drenos e dos guardarodas da ponte tem como finalidade principal mantêlos desobstruídos de areia ou de entulhos depositados pela ação do vento das chuvas ou do tráfego A pintura de guardacorpos e meiosfios visa favorecer a visibilidade noturna limpeza e enchimento de juntas em concretocimento consiste em limpar as juntas dos pavimentos rígidos calafetandoas com material apropriado que permita a sua livre dilatação e evite a penetração de água e de materiais estranhos Esta tarefa deverá ser programada preferencialmente para o período de inverno pois com as baixas temperaturas o espaço das juntas é maior roçada é o corte de vegetação de pequeno porte na faixa de domínio dentro da mata natural ou na arborização implantada Tem como finalidade tornar as áreas marginais da rodovia livres de vegetação que impeça a fácil visualização da sinalização vertical ou propicie a ocorrência de incêndios esta tarefa poderá ser feita manual ou mecanicamente capina consiste na erradicação da vegetação de forma manual ou química objetivando evitar sua expansão nos acostamentos e facilitar a drenagem CONSERVAÇÃO CORRETIVA ROTINEIRA Descrição das Atividades a selagem de trincas consiste no enchimento manual de trinca e fissuras no revestimento betuminoso ou pavimento de concreto de cimento com material asfáltico para impedir a penetração de água nas camadas inferiores do pavimento No caso de trincas de contração em revestimento betuminoso o mais aconselhável é ignorálas a menos que haja possibilidade de penetração de água b recomposição de obras de drenagem superficial consiste na recomposição dos trechos danificados mantendose sua forma de declividade original c recomposição de obras de drenagem profunda consiste na recomposição dos drenos longitudinais profundos drenos espinha de peixe colchões drenantes etc obstruídos e responsáveis por degradações refletidas no pavimento eou na plataforma d recomposição de obrasdearte correntes os trabalhos referentes a essa tarefa consistem no reparo substituição ou reconstrução de segmentos danificados Manual de Pavimentação 251 MTDNITDPPIPR e recomposição das sinalizações horizontal e vertical consiste na pintura da sinalização horizontal e no reparo substituição e implantação da sinalização vertical postes de sinais balizadores e marcos quilométricos f recomposição de placas de concreto consiste no reparo de áreas danificadas de pavimento de concreto de cimento Portland para se evitar a propagação de defeitos na própria placa e nas placas vizinhas inclui a correção das condições de suporte deficiente g recomposição de guardacorpos consiste na substituição prémoldados ou reconstrução de guardacorpos danificados h recomposição de cercas consiste na substituição dos arames e mourões que se encontrarem inutilizados Esta tarefa tem alta prioridade devido ao perigo que representa para o usuário da estrada a presença de animais de grande porte que invadem a faixa de domínio i recomposição de defensa metálica consiste na limpeza pintura reparo ou substituição das defensas metálicas danificadas j recomposição da tela antiofuscante consiste na limpeza pintura reparo ou substituição das telas antiofuscantes k reconformação da plataforma consiste em conformar superfícies não pavimentadas com emprego de motoniveladora sem adição de material mantendoas em boas condições de tráfego e drenagem Esta operação deverá ser executada de preferência com a superfície umedecida não se permitindo o acúmulo de material ao longo das bordas da plataforma para que haja liberdade de escoamento das águas superficiais l combate à exsudação consiste no espalhamento manual de agregado fino sobre a superfície exsudada Visa a corrigir o excesso de material betuminoso na superfície do revestimento o que a torna lustrosa e escorregadia m controle de erosão consiste na aplicação de medidas que eliminem os processos de erosão em cortes aterros voçorocas etc REMENDOS Reparações localizadas ou remendos são as operações corretivas processadas normalmente a nível do revestimento asfáltico com o objetivo de corrigir manifestações de ruína específicas bem definidas e de pequenas dimensões em alguns casos extremos a sua magnitude pode atingir frações das camadas granulares subjacentes Tais operações têm sido de um modo geral consideradas como de importância secundária ou relativa e por conseguinte realizadas não raras vezes sem o esmero e a qualidade necessários De forma a reverter esta situação devese exigir que a confecção de remendos se processe de acordo com a mais apurada técnica executiva a qual deverá ser composta obrigatoriamente pelas seguintes etapas regularização da degradação panelas impermeabilização imprimação das camadas granulares atingidas espalhamento conformação e compactação do material de enchimento prémisturados areiaasfalto CBUQ etc e selagem superficial vedação final quando o material de enchimento apresentar índice de vazios elevado maior que 6 Para a consecução desta selagem final Manual de Pavimentação 252 MTDNITDPPIPR recomendase sempre a utilização de CBUQ e quando não for possível a composição de agregados finos pedriscos póde pedra areia filer etc com ligantes betuminosos seja através de misturas fabricadas na pista mixedinplace seja pela aplicação de banhos de ligantes recobertos As principais atividades neste tipo de Manutenção Rodoviária são discriminadas a seguir a remendo superficial ou tapaburaco consiste em reparar degradações localizadas panelas depressões secundárias etc no revestimento de modo a se evitar maiores danos ao pavimento e se obter uma superfície de rolamento segura e confortável b remendo profundo consiste em operações corretivas localizadas de porte um pouco maior podendo incluir em certos casos extremos a remoção de frações de camadas granulares subjacentes Nestes casos deverseá proceder à substituição dos materiais de características e suporte deficientes por outros com propriedades adequadas concluindo com a reparação do revestimento com misturas asfálticas se necessário deverá ser executada inclusive a drenagem superficial e profunda RECUPERAÇÕES SUPERFICIAIS RECARGAS As recargas superficiais são operações concebidas com a finalidade de corrigir falhas superficiais fissuração desagregação perda de agregados polimento das asperezas exsudação etc exteriorizadas pelo revestimento existente Acessoriamente em alguns casos poderão ser concebidas também com o objetivo de corrigir pequenas deficiências de natureza geométrica trilhas de roda Fundamentalmente destinamse a impermeabilizar revestimentos abertos eou fissurados a protelar a perda de agregados a minimizar os efeitos maléficos decorrentes da oxidação dos ligantes betuminosos a recuperar a rugosidade de revestimentos desgastados pela ação abrasiva do tráfego ou pela inadequabilidade dos agregados pétreos utilizados e em certa medida corrigir deficiências do perfil transversal trilhas de roda Tais operações devido às suas delgadas espessuras da ordem de no máximo 25 cm não carecem de verificação de dimensionamento As principais operações neste tipo de Manutenção Rodoviária são discriminadas a seguir Descrição das Atividades a misturas asfálticas usinadas consiste em se promover o recapeamento do revestimento existente com misturas asfálticas em espessuras bastante delgadas da ordem de 25 cm Podem ser executadas com prémisturados a frio areiasasfalto a frio ou a quente ou ainda concretos asfálticos espalhados com vibroacabadoras eou com motoniveladoras b lama asfáltica consiste na aplicação de uma mistura fluida de agregado miúdo fíler emulsão asfáltica e água em proporções prédefinidas suas espessuras delgadas sempre inferiores a 10 cm não lhe conferem efeitos estruturais próprios Manual de Pavimentação 253 MTDNITDPPIPR c capa selante consiste de um banho de ligante asfáltico seguido da imediata cobertura com agregados finos tipo areia ou pó de pedra os quais deverão ser paleados e espalhados a rodo de forma uniforme d tratamentos superficiais simples ou duplos são aqueles tradicionalmente executados com alternância entre banhos de ligante asfáltico e a cobertura de agregados pétreos No caso de serem indicados como recargas de revestimentos existentes deverão combinar em parte as técnicas de execução por penetração invertida e penetração direta no TSD o banho mais rico deverá ser o segundo e quando utilizado como ligante as emulsões asfálticas recomendase um banho final e superior diluído em água na proporção de 11 com teor da ordem de 08 lm2 e sem cobertura com pedrisco Quando a rugosidade do revestimento existente for elevada a execução de tratamentos superficiais poderá tornarse praticamente impossível nestes casos recomendase a sua utilização combinada com uma camada de lama asfáltica fina destinada a constituir um leito liso e regular REFORÇO ESTRUTURAL O reforço estrutural de um pavimento deverá ser concebido quando as operações corretivas de menor vulto já não se fizerem suficientes para conter o processo evolutivo e inexorável de degradação do pavimento Com efeito ao final da vida útil o pavimento é atacado por um processo extremamente acelerado de degradação fadiga intensa e deformação permanente acentuada o qual realça as características antieconômicas de se promover ações corretivas de pequeno porte Assim sendo dada à debilitada e já incompatível capacidade estrutural residual fazse mister dotar o pavimento de um aporte estrutural capaz de permitirlhe cumprir suas finalidades primeiras conforto e segurança do usuário sem que se verifique o colapso total da estrutura O reforço embora com funções estruturais intrínsecas por si só promoverá concomitantemente a correção das características funcionais degradação e deformação superficiais Obviamente tratase agora de uma tarefa que exige determinação específica da capacidade de carga residual e da necessidade de aporte estrutural de forma a suportar cargas de tráfego ulteriores RECONSTRUÇÃO O processo de degradação dos pavimentos rodoviários dada a forma de solicitação imposta à estrutura pelas cargas do tráfego e pelos agentes do intemperismo é contínuo e inexorável verificandose uma atenuação gradual e impiedosa da resistência intrínseca dos materiais constituintes Desta forma se ao longo da vida em serviço dos pavimentos não forem promovidas intervenções periódicas de manutenção suficientes para capacitálos a suportar solicitações ulteriores através do alívio da estrutura e do aumento de sua capacidade de tráfego restante o colapso total da estrutura será fatal neste instante já não se justifica promover o reforço da estrutura visto a necessidade de remover as suas camadas que evidenciem falência total elevado grau de degradação Manual de Pavimentação 254 MTDNITDPPIPR O processo de reconstrução poderá ser parcial ou até mesmo total tornandose necessário promover estudos capazes de permitir a definição das camadas a serem removidas retrabalhadas ou aditivadas Em alguns casos específicos tais como aqueles em que existam acentuadas diferenças de tráfego carga por eixo e volume por faixa de tráfego como exemplo citamse as estradas de pista dupla a reconstrução de uma única pista poderá se apresentar como opção altamente viável nestes casos apresentase como alternativa de alto interesse a técnica da fresagem e reciclagem a frio ou a quente MELHORAMENTOS Ao conjunto de operações que acrescentam às rodovias características novas ou modificam as características existentes denominase Melhoramentos os quais podem se subdividir em a Complementação são os melhoramentos que acrescentam condições técnicas não existentes após a construção da rodovia b Modificação são os melhoramentos que alteram as características existentes na rodovia levandoa a um nível superior de utilização AÇÕES EMERGENCIAIS Ações emergenciais são aquelas a serem implementadas numa excepcionalidade com as finalidades precípuas de eliminar o risco realou potencial à vida humana ou ao patrimônio público eou de restabelecer as condições mínimas necessárias para garantir o fluxo de tráfego de uma rodovia interrompida ou na iminência de interrupção devido a manifestações de ruína ou colapso repentinas e catastróficas As principais operações neste tipo de manutenção rodoviária são discriminadas a seguir a recomposição de aterros é a operação destinada a recuperar partes erodidas dos aterros refazer os perfis dos taludes e providenciar a proteção para evitar novas ocorrências de erosão Esta operação visa evitar maiores danos aos maciços terrosos e inclui também a adição de materiais em aterros com recalques ou onde houver deslizamento A recomposição de aterros poderá ser realizadas tanto manual como mecanicamente De qualquer forma é fundamental que o novo material seja compactado de modo apropriado e colocado de tal maneira que haja uma ligação perfeita com o antigo maciço de aterro b remoção de barreiras é a operação destinada a remover o material que esteja sobre a pista de rolamento acostamentos ou sarjeta resultante de deslizamentos Esta tarefa também poderá ser realizada tanto manual como mecanicamente c erosões regressivas são erosões do tipo voçoroca que originadas fora do corpo estradal para ele se deslocam podendo atingir e destruir os terraplenos d implantação de variantes são os caminhos implantados na maior parte das vezes em caráter precário e provisório com a finalidade precípua de restabelecer o fluxo de tráfego de uma rodovia interditada pelo escorregamento de frações consideráveis de taludes de corte eou de aterro Face à magnitude das obras de recuperação tais Manual de Pavimentação 255 MTDNITDPPIPR variantes poderão ser dotadas até mesmo de sistemas provisórios de drenagem e de revestimento primário SERVIÇOS EVENTUAIS No intervalo de tempo decorrente entre a elaboração e a implantação de um PEMR pode se deparar com eventualidades não previstas cujas soluções envolvem a definição de custos específicos para materiais mãodeobra e horas de máquinas diversas Essas soluções envolvem tarefas que compõem o que se denomina de Serviços Eventuais podendose citar como exemplo a fabricação e assentamento de tubos para bueiros e drenos b restauração de bocas e corpos de bueiros c escavação carga e transporte de materiais para recomposição de taludes de aterro ou reaterros d confecção transporte e aplicação de material de base para confecção de remendos profundos e escavação e compactação manuais f fabricação de concreto de cimento Portland e de guardacorpos de pontes g extração de rocha e areia h recuperação de cercas etc Manual de Pavimentação 257 MTDNITDPPIPR 11 ESTIMATIVA DE CUSTOS DAS OBRAS Panasonic 3 LCD Projector PTEZ570X Screen unit ST60XY Clem Koree 569 x 392 polyscreen Manual de Pavimentação 259 MTDNITDPPIPR 11 ESTIMATIVA DE CUSTOS DAS OBRAS Para fins de programação das obras de pavimentação integrando o projeto executivo correspondente devese dispor de uma estimativa de custo das obras estabelecida dentro de um nível de precisão compatível Em linhas gerais a seqüência metodológica a ser adotada na elaboração da referida estimativa de custo é descrita a seguir ESTUDO PRELIMINAR Nesta fase deverão ser detectados problemas específicos que envolvam a obra e que se refletirão na estrutura dos custos a serem compostos Serão então elaboradas listagens de equipamentos materiais e mãodeobra que serão utilizados na composição dos custos unitários dos serviços bem como constituídas as equipes para os serviços mecanizados PESQUISA DE MERCADO A partir das listagens mencionadas no item anterior é então providenciada a pesquisa a nível nacional para equipamentos e a nível regionallocal para os materiais No que se refere à mãodeobra é adotada a Escala Salarial de MãodeObra Tabela 46 Os valores alcançados são registrados em planilhas na forma das Tabelas 47 e 48 Tabela 46 Escala salarial de mãodeobra FUNÇÃO K 1 Engenheiro 2 Encarregados 3 Técnico de Nível Médio 4 Auxiliares 5 Operador de Máquina 6 Profissionais em Geral 7 Ajudantes de Operação em Geral 8 Operários não Qualificados 400 120 60 25 30 25 20 15 onde K é o coeficiente multiplicador do salário mínimo vigente no país acrescido dos encargos sociais sobre a mãodeobra Manual de Pavimentação 260 MTDNITDPPIPR Tabela 47 Pesquisa de mercado materiais Item Material Unidade Firma Fornecedora Endereço da Firma Local de Pesquisa Preços sem taxas Valores das taxas Preços com taxas Local de Pesquisa LOTE RODOVIA TRECHO PESQUISA DE MERCADO MATERIAIS Data Manual de Pavimentação 261 MTDNITDPPIPR Tabela 48 Pesquisa de mercado equipamentos Item Equipamento HP Vida Útil t Marca Firma Fornecedora Endereço da Firma Local de Pesquisa Preços sem taxas Valores das taxas Preços com taxas Data Local de Pesquisa LOTE RODOVIA TRECHO PESQUISA DE MERCADO MATERIAIS Manual de Pavimentação 262 MTDNITDPPIPR CUSTOS DIRETOS E CUSTOS INDIRETOS CUSTOS DIRETOS Os custos diretos dizem respeito à remuneração dos fatores que podem ser diretamente atribuídos à execução de um determinado serviço Compreendem assim os custos referentes à utilização de equipamentos e de materiais a serem incorporados às obras Relativamente aos equipamentos cujo processo de apropriação detém algumas particularidades cabe registrar o seguinte CUSTO HORÁRIO DE UTILIZAÇÃO DE EQUIPAMENTO Este custo compreende as quatro parcelas a saber a Custo Horário de Depreciação e Juros Durante a Vida Útil Esta parcela depende do valor de aquisição do equipamento e seu valor residual ao final da vida útil da vida útil do equipamento e da taxa de juros anual considerada b Custo Horário de Manutenção Este custo oscila conforme o equipamento entre 50 e 100 do custo de aquisição do equipamento percentuais estes que incluem os gastos na manutenção preventiva e corretiva dos equipamentos c Custo Horário de Material Este custo é função principalmente da potência do equipamento e do custo do combustível a saber o óleo diesel para a grande maioria dos equipamentos e a gasolina para alguns tipos de veículos e motores estacionários d Custo Horário de MãodeObra Este custo é estabelecido com base na escala salarial NOTA Os valores obtidos relativamente a estes 4 quatro custos são reunidos na Tabela 49 Manual de Pavimentação 263 MTDNITDPPIPR Tabela 49 Custo horário de utilização de equipamentos MATERIAL Mt MÃODEOBRA MO IMPRODUTIVO DJMQ PRODUTIVO DJMMt MQ OPERAÇÃO E JUROS VALOR DE AQUISIÇÃO R CÓDIGO CUSTO HORÁRIO OBS LOTE HORAS TRABALHO ANO H VIDA ÚTIL t POTÊNCIA HP DECRIÇÃO OPERAÇÃO MANUTENÇÃO RODOVIA DATA TRECHO CUSTO HORÁRIO DE UTILIZAÇÃO DE EQUIPAMENTO Manual de Pavimentação 264 MTDNITDPPIPR CUSTOS INDIRETOS Estes custos decorrem da estrutura da obra e da Empresa não podendo ser diretamente atribuídos à execução de um determinado serviço Envolvem as seguintes parcelas a Mobilização do Equipamento M b Corresponde ao transporte do equipamento até o canteiro da obra c Este custo em geral se situa entre 2 e 25 de custo direto de construção d Administração A Compreende a Administração Direta das Obras correspondendo ao custo de instalação do canteiro mais o custo de mãodeobra no período de construção e a Administração Central em geral fixada em 10 a 25 da Administração Direta O custo de Administração situase entre 5 e 10 do custo direto da construção mais mobilização e administração para fazer face aos gastos não previstos e que podem ocorrer na execução da obra a Eventuais E Admitese um percentual de 5 sobre o custo direto de construção mais mobilização e administração para fazer face aos gastos não previstos e que podem ocorrer na execução da obra b Impostos I Admitese um percentual de 5 sobre o custos direto de construção mais mobilização administração e eventuais para fazer face à incidência deste componente c Lucros L Admitese um percentual de 12 sobre o custo total da construção mais mobilização administração eventuais e impostos como lucro normal da Empresa PRODUÇÃO DAS EQUIPES A produção da equipe referida sempre a uma unidade de tempo no caso a hora é obtida a partir das produções individuais de cada equipamento componente da equipe A planilha Tabela 50 referente ao cálculo de produção facilita a sistemática de cálculo das produções relativas aos vários itensserviços discriminando todas as variáveis interferentes com o processo Tais variáveis dependem de um lado das características específicas do equipamento considerado e de outro de condições inerentes aos trabalhos A necessidade da utilização conjugada de equipamentos vários bem como as diferenças de produções horárias proporcionadas pelos vários equipamentos enseja a adoção para os equipamentos dos conceitos de Hora Produtiva e Hora Improdutiva e em conseqüência Custo Horário Produtivo e Custo Horário Improdutivo Manual de Pavimentação 265 MTDNITDPPIPR CUSTO DOS TRANSPORTES Relativamente a este componente do custo os conceitos e parâmetros básicos adotados são os seguintes Modalidade de Transporte Transporte comercial envolve a movimentação dos materiais industrializados desde os respectivos pontos de aquisição até o canteiro de obra Transporte local envolve a movimentação de materiais terrosos pétreos e areias desde o local de extraçãoaquisição até o ponto de sua aplicação na pista ou no canteiro de obras conforme o caso bem como todos os percursos entre o canteiro da obra e o respectivo ponto de aplicação na pista Formulação básica y custo Rt y C Custo horário da operação do caminhão P Produção horária do caminhão P B i x V Tf 2 B Capacidade nominal do caminhão i Fator de eficiência V Velocidade do caminhão Tf Tempo fixo manobracargadescarga x Distância de transporte a ser vencida Manual de Pavimentação 266 MTDNITDPPIPR Tabela 50 Produção de equipamentos CUSTO HORÁRIO DE MÃODEOBRA SUPLEMENTAR Este custo envolve a mãodeobra direta excluídos os operadores dos equipamentos e eventualmente os ajudantes que atua na execução dos serviços a saber encarregados feitores profissionais em geral ajudantes etc Para seu cálculo utilizase a Escala Salarial de MãodeObra convertendose o salário mensal acrescido dos encargos sociais em Custo Horário mediante a aplicação do divisor 200 UNIDADE a b c d e f g h i j l m n o p q r s t u v x DISTÂNCIA ESPAÇAMENTO ESPESSURA CÓDIGO VARIÁVEIS INTERVENIENTES AFASTAMENTO CAPACIDADE FATOR DE CARGA FATOR DE CONVERSÃO FATOR DE EFICIÊNCIA LARGURA DE OPERAÇÃO LARGURA DE SUPERPOSIÇÃO LARGURA ÚTIL NÚMERO DE PASSADAS PROFUNDIDADE TEMPO fixo CARGA DESCARGA E MANOBRA TEMPO PERCURSO IDA TEMPO DE RETORNO TEMPO TOTAL DE CICLO PRODUÇÃO HORÁRIA NÚMERO DE UNIDADES VELOCIDADE IDA MÉDIA SERVIÇO UNIDADE CONSUMO QUANTIDADE OBSERVAÇÕES FÓRMULAS VELOCIDADE RETORNO EQUIPAMENTOS UTILIZAÇÃO PRODUTIVA IMPRODUTIVA PRODUÇÃO DA EQUIPE LOTE RODOVIA TRECHO PRODUÇÃO DAS EQUIPES MECÂNICAS Manual de Pavimentação 267 MTDNITDPPIPR CUSTO HORÁRIO TOTAL Será obtido pela soma das duas parcelas acima descritas PRODUÇÃO DA EQUIPE Este componente foi estabelecido na planilha Quadro 51 devendo ser transposto para a planilha Quadro 52 CUSTO UNITÁRIO DE EXECUÇÃO Este custo é obtido dividindose o Custo Horário Total pela Produção Horária CUSTO UNITÁRIO DE MATERIAL SUPLEMENTAR Este custo envolvendo os custos de aquisiçãoelaboração dos materiais incorporados às obras é obtido com base nos respectivos consumos unitários estabelecidos nos projetos eou nas especificações e no resultado da Pesquisa de Mercado CUSTO UNITÁRIO DE TRANSPORTE Este custo é obtido com base nos consumos unitários e elementos pertinentes outros estabelecidos nos projetos eou especificações nas distâncias de transportes a serem vencidas e nas fórmulas de transportes definidas na forma do item 115 CUSTO DIRETO TOTAL Este custo corresponde à soma do Custo Unitário de Execução com o Custo Unitário de Materiais e o Custo Unitário de Transporte CUSTO INDIRETO BONIFICAÇÃO É estabelecido multiplicandose o Custo Direto Total pelo Valor da Bonificação que na falta de dados mais precisos para os itens Mobilização e Administração costuma ser fixada em 358 CUSTO UNITÁRIO TOTAL Corresponde à soma de Custo Direto Total com a Bonificação FLUXOGRAMA GERAL O fluxograma a seguir Tabela 51 ilustra todas as etapas descritas Manual de Pavimentação 268 MTDNITDPPIPR Tabela 51 Fluxograma da composição dos custos unitários COMPOSIÇÃO DOS CUSTOS UNITÁRIOS FATORES DE PRODUÇÃO EQUIPAMENTOS MATERIAIS SUPLEMENTARES DE PISTA E MÃODEOBRA SUPLEMENTAR DE PISTA 1 PROJETO E ESPECIFICAÇÃO DA CONSTRUÇÃO 2 CONSTRUÇÃO DAS EQUIPES 3 CONSUMO DE MATERIAL SUPLEMENTAR POR UNIDADE DE SERVIÇO 4 DMT RELATIVO AO MATERIAL SUPLEMENTAR 5 ESTABELECIMETO DA BONIFICAÇÃO 6 PESQUISA DE MERCADO 7 EDUCAÇÃO DE CUSTO DO TRANSPORTE 8 PRODUÇÃO HORÁRIA 9 CUSTO HORÁRIO DE EQUIPAMETOS 91DEPRECIAÇÃO E JUROS 92MANUTENÇÃO 93MTERIAL DE OPERAÇÃO 94MÃODEOBRA OPERAÇÃO 10 CUSTO HORÁRIO DE MATERIAL SUPLEMENTAR E MÃODEOBRA SUPLEMENTAR 11 CUSTO DO TRANSPORTE DO MATERIAL SUPLEMENTAR 12 VALOR DA BONIFICAÇÃO 5 x 15 FORMULÁRIOCUSTO HORÁRIOS DOS EQUIPAMENTOS DEPRECIAÇÃO E JUROS PV l li MANUTENÇÃO M x K nh MATERIAL DE OPERAÇÃO m018 x HP x C 0 V Rl V 0 0 n1 13 CUSTO HORÁRIO TOTAL SEM PORTE TRANS 9 10 14 CUSTO UNITÁRIO SEM TRANSPORTE 13 8 15 CUSTO UNITÁRIO DIRETO 14 11 16 CUSTO UNITÁRIO FINAL 15 12 V e R VALORES DE AQUISIÇÃO E RESIDUAL I CUSTO DE OPORTUNIDADE DE CAPITAL n VIDA ÚTIL EM ANOS h HORAS TRABALHADAS POR ANOS K COEFICIENTE DE PROPORCIONALIDADE HP POTÊNCIA DO EQUIPAMENTO C CUSTO DE UM LITRO DE ÓLEO DIESEL 0 CHP CUSTO HORÁRIO PRODUTIVO DO EQUIPAMENTO 91 92 93 94 CHI CUSTO HORÁRIO IMPRODUTIVO DO EQUIPAMENTO 91 94 Manual de Pavimentação 269 MTDNITDPPIPR Valores adotados para os parâmetros Para transporte comercial 10 m3 ou 15t B Para transporte local 6 m3 ou 9t i Para todos os casos 0833 5060 Para caminhão basculante 9t ou 15t Carregadeira 25 min Tf Carregadeira 140 min Para caminhão carroceria fixa 43 min Carregadeira 40 min Rodovia pavimentada 50 kmh Transporte comercial Revestimento primário40 kmh V Rodovia pavimentada 40 kmh Transporte local Revestimento primário 35 kmh Terra 15kmh x Distância de transporte em km relativa a cada materialcomponente a ser incorporado à obra Equações de transporte Manual de Pavimentação 270 MTDNITDPPIPR Com base na formulação apresentada são obtidas as equações da forma Y a x b sendo a e b funções dos valores adotados para os parâmetros mencionados CUSTOS UNITÁRIOS DE SERVIÇOS A determinação dos Custos Unitários dos Serviços pode ser efetivado com base na planilha Quadro 52 cuja sistemática compreende as etapas a seguir CUSTOS DIRETOS CUSTO HORÁRIO DE EQUIPAMENTO A determinação deste custo é efetivado com base nas planilhas cujos dados são transpostos para a planilha Tabela 52 Tabela 52 Custo horário de equipamento CÓDIGO DATA SERVIÇO UNIDADE EQUIPAMENTO QUANT UTILIZAÇÃO CUSTO OPERACIONAL CUSTO PROD IMPROD PRODUTIVO IMPRODUTIVO HORÁRIO A TOTAL MÃODEOBRA SUPLEMENTAR K ou R QUANTIDADE SALÁRIO BASE CUSTO HORÁRIO B TOTAL C PRODUÇÃO DA EQUIPE CUSTO HORÁRIO TOTAL A B D CUSTO UNITÁRIO DA EXECUÇÃO A B C D MATERIAIS UNIDADE CUSTO CONSUMO CUSTO HORÁRIO E TOTAL TRANSPORTE DMT CUSTO CONSUMO CUSTO UNITÁRIO F TOTAL CUSTO DIRETO TOTAL D E F R BONIFICAÇÃO R CUSTO UNITÁRIO TOTAL R OBS LOTE RODOVIA CUSTOS UNITÁRIOS TRECHO Manual de Pavimentação 271 MTDNITDPPIPR BIBLIOGRAFIA Panasonic 3 LCD Projector PTEZ570X Screen unit ST60XY Clem Korean 569 x 392 polyscreen Manual de Pavimentação 273 MTDNITDPPIPR BIBLIOGRAFIA a AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS AASHTO guide for design of pavement structures Washington DC 1986 b BRASIL Departamento Nacional de InfraEstrutura de Transportes Coletânea de normas Disponível em htttpwwwdnitgovbrpublicações DNIT Acesso em 15 mar 2006 c CAMPELLO Clauber dos Santos PINTO Salomão PREUSSLER Ernesto Simões Um estudo das propriedades mecânicas de solos tropicais In Reunião Anual de Pavimentação 25 1991 São Paulo Anais Rio de Janeiro ABPv 1991 v 2 p 889 913 d CAPUTO Homero Pinto Mecânica dos solos e suas aplicações 6 ed rev ampl Rio de Janeiro Livros Técnicos e Científicos 19871988 e CHIOSSI Nivaldo josé Geologia aplicada à engenharia 4 ed São Paulo Grêmio Politécnico 1987 f DE BEER Morris KLEYN Eduard G HORAK Emile Behavior of cementitious gravel pavements with thin surfacings In Simpósio Internacional de Avaliação de Pavimentos e Projeto de Reforço 2 1989 Rio de Janeiro Anais Rio de Janeiro ABPv 1989 v 2 p 4114139 g FRAENKEL Benjamim Constant Bevilacqua Magalhães Engenharia rodoviária 3 ed Rio de Janeiro Guanabara Dois 1980 h Instituto Brasileiro de Petróleo COMISSão De asfalto Informações básicas sobre materiais asfálticos 6 ed Rio de Janeiro 1999 i MOTTA Laura Maria Goretti da Método de dimensionamento de pavimentos flexíveis critério de confiabilidade e ensaios de carga repetidas 1991 366p Tese Doutorado em Ciências em Engenharia Civil Coordenação dos Programas de PósGraduação de Engenharia Universidade Federal do Rio de Janeiro Rio de Janeiro 1991 j PINTO Salomão Contribuição ao estudo da classificação de solos e sua aplicação em pavimentação Rio de Janeiro sn 1988 k Estudo do comportamento à fadiga de misturas betuminosas e aplicação na avaliação estrutural de pavimentos 1991 478p Tese Doutorado em Ciências em Engenharia Civil Coordenação dos Programas de PósGraduação de Engenharia Universidade Federal do Rio de Janeiro Rio de Janeiro 1991 l Materiais betuminosos conceituação especificações e utilização Rio de Janeiro IPR 1992 m Materiais pétreos Rio de Janeiro IME 1994 n Tópicos especiais em mecânica dos pavimentos Rio de Janeiro COPPEUFRJ 1991 o Preussler Ernesto Simões A consideração da resiliência no projeto de pavimentos Ed rev Rio de Janeiro DNER 1994 Manual de Pavimentação 274 MTDNITDPPIPR p Módulos resilientes de concretos asfálticos In Reunião Anual de Pavimentação 15 1980 Belo Horizonte Anais Rio de Janeiro ABPv 1980 q Pavimentação rodoviária conceitos fundamentais sobre pavimentos flexíveis Rio de Janeiro COPIARTE 2001 r Proposição de método para projeto de reforço de pavimentos flexíveis considerando a resilência Rio de Janeiro IPR 1982 s versão II Rio de Janeiro IPR 1984 t PREUSSLER Ernesto Simões Medina Jacques de Pinto Salomão Resiliência de solos tropicais e sua aplicação á mecânica dos pavimentos In Simpósio de Solos Tropicais EM ENGENHARIA 1981 Rio de Janeiro Anais Rio de Janeiro COPPEUFRJ 1981 v 1 p 591634 u PINTO Salomão Tecnologia nacional para restauração de pavimentos rodoviários e aeroportuários Programa TECNAPAV In Reunião Anual de Pavimentação 19 1984 Rio de Janeiro Anais Rio de Janeiro ABPv 1984 v 2 p 239268 v Queiroz César Augusto Vieira de Performance prediction models for pavement management in Brazil 1981 317p Tese Doctor of Philosophy Faculty of the Graduate School University of Texas Austin 1981 w RODRIGUES Régis Martins Estudo do trincamento dos pavimentos 1991 Tese Doutorado em Ciências em Engenharia Civil Coordenação dos Programas de Pós Graduação de Engenharia Universidade Federal do Rio de Janeiro Rio de Janeiro 1991 x Souza Murillo Lopes de Método de projeto de pavimentos flexíveis 2 ed rev atual Rio de Janeiro IPR DITC 1979 y Pavimentação rodoviária 2 ed Rio de Janeiro IPR Livros Técnicos e Científicos 1980 z VARGAS Milton Introdução à mecânica dos solos São Paulo MCgrawHill USP 1979 aa VASCONCELOS V Reciclagem de pavimentos asfálticos insitu pelo processo Remixes Wirting relatório técnico São Paulo1988 bb VERTAMATTI E Contribuição ao conhecimento geotécnico de solos da Amazônia com base na investigação de aeroportos em metodologias MCT e resiliente São José dos Campos ITA 1988