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Autor: Departamento Técnico – Atividade Bidim

Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.

RESUMO

Localizada em Juiz de Fora, a Avenida Presidente Juscelino Kubitschek, atualmente é a principal via de acesso à zona norte da cidade. Até o final da década 70, esta Avenida situada dentro do perímetro urbano do município, era parte da antiga BR-135, rodovia que ligava as cidades de Belo Horizonte/MG e Rio de Janeiro/RJ.

A Avenida Presidente Juscelino Kubitschek tem o seu início na Avenida Olavo Bilac, no bairro Francisco Bernardino, seguindo por vários bairros, até o seu término no viaduto de acesso à BR-040 no bairro Barreira do Triunfo em Juiz de Fora/MG.

Por um período de aproximadamente oito anos a Avenida Presidente Juscelino Kubitschek não recebeu nenhum trabalho efetivo de manutenção e conservação no trecho compreendido entre o trevo de acesso à BR- 267 e o entroncamento com a Tomaz Gonzaga no bairro Francisco Bernardino.

Com o trânsito intenso de veículos de passeio, ônibus e caminhões, a via apresentava uma série de problemas estruturais, já que o pavimento asfáltico se encontrava com sua vida útil de projeto encerrada. Tudo isso vinha causando graves transtornos para o trânsito na zona norte da cidade e para a população, já que hoje, está via interliga vinte e dois bairros de grande concentração populacional.

Em função da necessidade urgente de recuperação do revestimento da pista existente e do alargamento no trecho citado, a atual administração municipal, no propósito de beneficiar a população local e melhorar as condições de tráfego, optou por realizar tais obras o mais rápido possível, dentro de um padrão técnico de alta qualidade e um custo financeiro viável.

O presente trabalho relata a restauração da Avenida Juscelino Kubitschek com utilização de geotêxtis Bidim (nãotecido agulhado, 100% poliéster, filamentos contínuos).

DADOS DA OBRA

Contratante

Prefeitura Municipal de Juiz de Fora/MG

Avenida Rio Branco, 2234 Centro 

36.010-010 Juiz de Fora/MG

Execução

U & M Construções Pesada Ltda.

 Júlio Dionísio Caro, 550 Distrito Industrial 36.092-

020 Juiz de Fora/MG

Fiscalização

Helmar Consultoria e Projetos Ltda. 

Hélio Tomaz, 162 Cerâmica

 36.080-320 Juiz de Fora/Minas Gerais

Data de instalação

Período de Agosto/setembro de 1996

Consumo de geotêxtil

A obra consumiu 20.640 m² de geotêxtil Bidim, sendo 10.320 m² de RT-10 e 10.320 m² RT-09.

CONSIDERAÇÕES DE PROJETO

Após detalha estu do projeto de pavimentação asfáltica com objetivo de definir a melhor alternativa para a restauração do mesmo, a alternativa que apresentou um melhor custo/benefício e um menor cronograma de execução foi o da utilização do geotêxtil Bidim como inibidor a propagação de trincas, de maneira a oferecer ao usuário conforto e segurança, suportando o intenso tráfego nesta Avenida por Um Período Estipulado em projeto de 5 a 10 anos.

Outra opção para a restauração deste pavimento asfáltico seria a de remover todo revestimento existente nos locais onde fosse necessário, e restaurar a base do pavimento. Tal opção foi totalmente descartada, pois apresentava um custo 20% superior e necessitava de um tempo duas vezes maior de execução que com a utilização da manta geotêxtil Bidim.

Dada a necessidade de reconstrução de um novo pavimento asfáltico, sendo a Avenida Juscelino Kubitschek uma das avenidas mais importantes para o desenvolvimento da cidade de Juiz de Fora/MG e por estar com o atual pavimento asfáltico totalmente comprometido, pondo em risco a vida  usuários e provocando prejuízos ao transporte em geral, chegou-se à conclusão que a melhor opção com um melhor custo/benefício seria a execução da obra com a utilização da manta geotêxtil Bidim em aproximadamente 60% da pista existente no trecho compreendido entre o trevo com a BR-267 (estaca 0+00) e o Moinho Vera Cruz (estaca 185+00). As obras iniciaram-se em agosto de 1996 com uma previsão de conclusão de 45 dias.

Todo este estudo de aplicação da manta geotêxtil Bidim foi acompanhado pela equipe técnica da Atividade Bidim, juntamente com projetistas, fiscalização e execução.

FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

Utilizando-se o geotêxtil Bidim como camada intermediária permite-se a aplicação de três a quatro vezes mais asfalto de imprimação sem risco de exsudação, em comparação com a taxa de imprimação que é requerida no caso de um recapeamento simples. Este fato, por sua vez leva à obtenção seguintes benefícios:

• Impermeabilização do pavimento contra infiltração d’águas pluviais, uma vez que os poros da manta são praticamente preenchi e ela não rompe, mesmo após a reflexão das trincas;

• Aderência mais regular entre a camada de recapeamento e o pavimento subjacente, em vista de uma distribuição mais uniforme de imprimação. Este fato leva a um melhor desempenho global da camada de recapeamento. Além disso, em função da estrutura do pavimento onde o geotêxtil Bidim é incorporado, um ou mais seguintes efeitos mecânicos diretos, podem se manifestar;

• Membrana intermediária de absorção de tensões (SAMI), no caso das movimentações térmicas da camada trincada subjacente;

• Membrana intermediária de absorção de deformações provocadas pelas cargas de roda em movimento;

• Retardamento de reflexão de trincas devido ao seu redirecionamento para a horizontal;

• Redução da severidade das trincas refletidas, por meio de um efeito de reforço estrutural, o qual resulta também em um atraso na propagação das trincas.

Para finalizar, deve-se considerar que o melhor sistema para se combater a reflexão de trincas parece ser combinação de uma SAMI, colocada diretamente acima da camada cimentada trincada, com uma membrana de reforço, colocada sob a camada asfáltica. Estaria reduzindo, por esse meio, tanto as tensões de origem térmica como as provocadas pelas cargas do tráfego.

A conclusão que a experiência de campo tem apontado com válida até o momento é a de que a inserção do sistema geotêxtil Bidim asfalto é capaz de:

• Propiciar um aumento da vida de uma camada asfáltica de recapeamento, aplicada sobre um pavimento trincado;

• Postergar, por um período significativo, o momento em que o pavimento deva ser novamente restaurado, uma vez que a sua degradação, na fase pós-reflexão de trincas, ocorrerá a uma velocidade menor, de forma mais controlada e previsível, em vista da menor severidade das trincas e da impermeabilização superficial.

INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

Todo o procedimento de instalação da manta geotêxtil Bidim foi feito conforme especificações técnicas engenheiros da Atividade Bidim com as etapas detalhadas a seguir:

Limpeza da pista

Sugerimos a limpeza com a utilização de compressores de ar comprimido, mas por falta de disponibilidade deste equipamento e da urgência da obra foi realizada a limpeza através de varredura manual, sendo totalmente fiscalizadas, garantindo assim uma superfície limpa e apta a receber e aderir a manta geotêxtil Bidim.

Primeira aplicação da pintura de ligação

O primeiro banho, com emulsão asfáltica catiônica do tipo RR-1C com 63% de resíduo betuminoso ativo, foi determinado de modo a garantir a película betuminosa após sua cura, necessária para untar a superfície e promover condições de semisaturação e aderência da manta geotêxtil Bidim. Este banho foi feito através de um caminhão espargidor. O controle da taxa de asfalto foi feito através de bandejas, para a obtenção da taxa desejada e melhor homogeneidade da aplicação. A taxa de pintura utilizada foi de 1,2 litro/m².

Instalação do geotêxtil Bidim

Para se ter uma aplicação adequada da manta geotêxtil Bidim, foi feito um estudo criterioso de to os procedimentos de aplicação e instalação, visando assim custo x benefício da obra. Para ilustrar este tópico foram estudadas as dimensões das bobinas, as emendas, as pistas de rolamento, as trilhas das rodas veículos etc.

Após a aplicação da primeira pintura de ligação esperou-se aproximadamente 20 a 30 minutos para haver o rompimento e a cura da emulsão asfáltica. O geotêxtil Bidim foi instalado com o máximo de cuidado possível para evitar as rugas e um melhor alinhamento, sendo instaladas com emendas longitudinais de 0,15 a 0,20 m com a preocupação de não coincidir a emenda, com os locais das trilhas das rodas veículos. Na transversal as emendas foram de topo.

Rolagem do geotêxtil Bidim

A Compactação foi feita através de rolo pneumático com pressão variando de 60 a 80lb/pol², provocando assim uma pressão adequada, para a penetração invertida do ligante betuminoso, impregnado totalmente os filamentos do geotêxtil e dando aderência a superfície. Sob o aspecto visual, a manta geotêxtil ficou meio amarronzada.

Mexichem Bidim Ltda

Segunda pintura de ligação

No segundo banho da emulsão asfáltica foi utilizado o mesmo critério técnico do primeiro, mas o que variou foi a taxa de pintura de ligação que foi de 0,8 litro/m². Após rompimento e cura da emulsão asfáltica, a via estava totalmente pronta e adequada para receber as misturas betuminosas.

Salgamento da superfície

Para facilitar o movimento caminhões e equipamentos em cima da manta impregnada com asfalto e para preservar a manta de algum dano que venha ocorrer pelas rodas mesmos, foi executado um salgamento de massa asfáltica na taxa de no máximo 2 kg/m².

Aplicação das camadas betuminosas

Foi aplicada uma camada de CBUQ na faixa C do DNER (Tabela 1), com as seguintes características: – Estabilidade de Marshall = 995kg.

– Abrasão Los Angeles = 30%

A aplicação foi realizada com vibro acabadora e rolagem com rolo pneumático e rolo liso.

Tabela 1 Dosagem do CBUQ na Faixa C do DNER.

Dosagem da Faixa – C
Brita 1		25,00%
Brita 0 + Pó de pedra		30,00%
Areia		20,00%
Filler		5,00%
Cap 20		5,50%

CONCLUSÕES

Podemos concluir que a solução da obra com a utilização do geotêxtil Bidim como inibidor de propagações de trincas, provou ser econômica, segura, eficaz, confiável, de rápida e fácil aplicação, proporcionando aos órgãos executores e aos usuários a certeza de um trabalho com qualidade.

AGRADECIMENTOS

Autor deste trabalho agradece a toda equipe técnica da “Fundação Centro Tecnológico Proj. Solos” da Universidade Federal de Juiz de Fora, em especial ao Eng. Luiz Cesar Duarte Pacheco, ao Eng. Márcio Maragon e a U & M Construções Pesadas Ltda., em especial ao Eng. Fernando Mendonça, e a to operários funcionários, que muito colaboraram, não medindo esforços para a elaboração deste trabalho.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• Treinamento Técnico Distribuidor Bidim, Módulo: Pavimentação; Autor Professor Régis Martins Rodrigues.

• Fundação Centro Tecnológico Luiz Pacheco, Márcio Maragon Projeto de Restauração do Pavimento da Av. Presidente Juscelino Kubitschek.

• “Cases de obras, Bidim informa, Folders e Relatórios internos Atividade Bidim”.

DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA

Autor: Departamento Técnico – Atividade Bidim

Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.

RESUMO

O presente trabalho refere-se à aplicação do geotêxtil Bidim (nãotecido agulhado, 100% poliéster, filamentos contínuos) na restauração do pavimento da Rodovia PR-218, localizada no município de Igaraçu no Paraná.

A aplicação do geotêxtil Bidim na restauração do pavimento tem como objetivo retardar a aparição das trincas na nova capa do rolamento, assim como formar uma membrana impermeável para o pavimento.

DADOS DA OBRA

Nome

Recapeamento asfáltico da Rodovia PR-218.

Local

A Rodovia PR-218 situa-se no trecho entre o entroncamento da Rodovia PR-317 e a cidade de Angulo no município de Iguaraçu no Paraná.

Contratante

Departamento de Estradas e Rodagem PR

4º Centro Regional (Maringá)

Construtora

Construtora Sanches Tripoloni Ltda.

Conclusão da Obra

Setembro/1996

DESCRIÇÃO DA OBRA

Principais características

– Área de aplicação: 450m de pista com caixa de 10 m numa área total de 4.500 m² – Tipo de Geotêxtil utilizado: Bidim RT-10, quantidade aplicada de 4.515 m².

Esquemas gráficos

Figura 1 Mapa de localização.

TRINCAMENTO DOS PAVIMENTOS

Qualquer que seja o tipo de estrutura do pavimento, flexível, rígida ou semirrígida, mesmo bem projetadas e bem construídas, essas se degradam com o passar do tempo, seja pela ação do tempo, seja pela ação do tráfego ou pela ação de fatores climáticos, ou desses dois fatores conjuntamente.

A principal demonstração do nível de degradação estrutural pavimentos é o nível de trincamento (tipos e quantidades). O trincamento pode se associar a outros tipos de defeitos, sejam estruturais ou funcionais, levando os pavimentos a ruína ou a um nível de serventia inadequado. Qualquer projeto ou medida de restauração deve levar em consideração o trincamento.

A seguir são discutidas as principais causas do trincamento de um pavimento.

Fadiga

O fenômeno da fadiga é caracterizado de qualquer tipo de material quando sujeito a esforços dinâmicos, e é caracterizado por levar a estrutura ao colapso, mesmo tendo sido submetido a tensões inferiores à de ruptura.

A existência de fissuras no material vem acelerar ainda mais o fenômeno de fadiga. Devido ao tráfego suportado pelo pavimento ao longo do tempo, a fadiga se traduz pelo aparecimento de trincas. Essas trincas de fadiga, pelo efeito dinâmico da ação das cargas repetidas do tráfego, têm início nas trilhas de roda, geralmente, na parte inferior da camada de revestimento betuminoso, e crescem de baixo para cima até atingir a superfície do pavimento.

Segundo estu, este fenômeno acontece desta forma para pavimentos com camadas betuminosas com espessuras em torno de 20 cm, o que é o caso predominante no Brasil. Essas trincas de fadiga podem também aparecer em toda a estrutura do pavimento (sub-base, base e revestimento), dependendo do material com que é constituído.

Retração

A retração impedida de uma camada de estrutura do pavimento de comprimento quase infinito se traduz por fissuras cada vez que o atrito de interface da camada com seu suporte é suficiente para que se criem, dentro desta camada, tensões superiores à sua resistência à ruptura por tração. A retração pode ser pelo efeito da “pega” do ligante hidráulico (cimento) ou por efeito térmico (variação do volume por efeito da variação de temperatura: dia/noite, inverno/verão).

Como regra geral, a origem de trincamento por retração é típica de camadas tratadas com ligantes hidráulicos

(cimento), tais como: solo-cimento, concreto, concreto pobre rolado, brita graduada tratada com cimento etc., porém, em climas muito rigorosos, este fenômeno pode produzir trincas também em misturas betuminosas, especialmente nas camadas de rolamento.

Movimentos de subleito de camadas estruturais

Movimentos ou perda de capacidade de suporte do subleito e camadas estruturais (reforço, sub-base e base) podem criar fissuras que se propagam pelas camadas sobrejacentes e de revestimento. Sua origem pode ser:

• Perda da capacidade de suporte (perda da resistência ao cisalhamento) pelo aumento da umidade em

solo/pavimento na ausência de um sistema de drenagem, ou ineficiência dele; – Adensamento lento do solo ou aterro mal compactado sob o efeito dinâmico do tráfego;

• Ruptura/escorregamento do terreno, especialmente em seções mistas de corte-a terro;
• Retração hidráulica de solos argilosos pelo excesso de água, seja pela penetração na superfície do pavimento ou por lençol freático/ascensão capilar;
• Inchamento do solo/materiais por efeito de congelamento da água retida nas camadas de pavimento; – Solos muito resilientes.

Defeitos de execução

Erros de concepção ou execução de uma ou mais camadas do pavimento podem provocar o aparecimento de trincas:

• Variação transversal de capacidade portanto. Este problema é frequente quando há alargamento de rodovias antigas, ou ainda, execução de terceiras faixas. Entre o pavimento antigo e o novo cria-se uma trinca longitudinal, especialmente quando neste local coincide a “trilha de roda”.
• Juntas de construção. As uniões longitudinais entre faixas, ou transversais com a retomada de serviços, criam zonas fracas quando mal executadas e preparadas.

Esses defeitos são comumente a causa de fissuras/trincas, e são mais características em materiais hidráulicos (cimenta), embora possam ocorrer também em materiais betuminosos;

• deslocamento entre camadas: quando a ligação entre a camada de rolamento e sua camada de apoio não é boa, a camada de rolamento pode fissurar-se rapidamente sobre os efeitos do tráfego, seja por falta de distribuição de tensões ou por escorregamento;

CONSEQUÊNCIAS DESFAVORÁVEIS DO TRINCAMENTO

O aparecimento das trincas na superfície pavimentos não se constitui apenas em problema de aspecto visual ou estético, mas se constitui em fator mais importantes, pois suas conseqüências são desfavoráveis para a manutenção e perenidade de sua vida útil e serventia, devido principalmente:

Perda de estanqueidade

As trincas permitem que as águas de chuva penetrem nas camadas estruturais e no subleito, provocando todas as conseqüências nefastas já conhecidas:

• perda de capacidade de suporte.
• bombeamento de finos.
• aumento das deflexões.
• aumento da deformidade.
• outras.

Concentrações de tensões sobre o subleito

As descontinuidades criadas pelas trincas aumentam a deformação e provocam a concentração de tensões provenientes de tráfego sobre o subleito.

Aumento das tensões e deformações no pavimento

O aumento das deformações nas bordas das placas criadas pelas trincas produz tensões nas camadas estruturais que reduzirão a durabilidade do subleito, sem falar na alteração total das distribuições dessas tensões.

Degradação da camada de rolamento na vizinha das trincas

Pela movimentação proveniente do tráfego, o atrito gerado leva à erosão das bordas de revestimento e muitas vezes ao destacamento e arrancamento de agrega ou de pequenos blocos que levam ao aparecimento de grandes defeitos.

As conseqüências acima provenientes do trincamento, vão se somando, levando o pavimento a ruína, desta forma, tudo deve ser feito para evitá-las ou minimizar seu crescimento e efeito.

REFLEXÃO DAS TRINCAS

O trincamento de um pavimento é um fato normal, embora de conseqüências por vezes desastrosas, porém, o fenômeno de “Reflexão de trincas”, isto é, o recapeamento na superfície da camada nova de restauração do padrão de trincamento na superfície antiga, que pode ocorrer dentro de intervalos de tempo bastante curto após a execução de restauração, vem complicar bastante a problemática da restauração de pavimentos trinca.

A reflexão de trincas existentes para uma camada superior está ligada ao fato que, sobre o efeito das solicitações diversas (tráfego, variação de temperatura e variações hidráulicas do solo), os bor. da trinca existente movimentam-se e transferem este movimento ou criam concentrações de tensões dele provenientes na camada imediatamente superior, que por processo de fadiga inicia ali uma trinca que cresce rapidamente em direção à superfície em função da continuidade do fenômeno.

O estudo da reflexão de trincas exige o conhecimento adequado de como e qual a natureza da movimentação das trincas, que basicamente podem ter origem em três tipos de solicitação:

Tráfego

Os veículos, notadamente os pesa, passam sobre o vizinho à trinca, produzindo depressões (deflexões) da borda carregada. De maneira geral o tráfego produzirá movimentos verticais por das trincas.

Variações de temperatura

As variações de temperatura, noite/dia e inverno/verão, criam alongamentos e retrações de partes do pavimento compreendidas entre trincas ou juntas. Em certos casos, a existência de um gradiente térmico elevado dentro da camada trincada poderá produzir um arqueamento desta camada (ou placa).

Variações hidráulicas do solo

Que elas tenham sido ou não a origem das trincas, as variações hidráulicas do solo/camadas são suscetíveis de criar movimentos de abertura e fechamento por dessas trincas.

O mecanismo de reflexão de trincas é bastante complexo, no qual influem não só o tipo de solicitação sobre o pavimento trincado, mas também o tipo de estrutura que compõe o pavimento, a natureza e a forma da trinca existente, a distância entre os por da trinca, espessura de camada, velocidade, amplitude etc.

Entre as diversas teorias que tentam explicar o fenômeno de reflexão de trincas, a “Mecânica das Fraturas” é a que permite o tratamento mais correto. Esta se aplica aos sói elásticos, é oriunda da metalurgia, e tem sido utilizada na análise de ensaios de fadiga de misturas asfálticas e na compreensão do surgimento e propagação das trincas.

Aplicável ao processo de trincamento também em pavimentos novos indica a existência de microfissuras distribuídas na massa de mistura betuminosa, que com a repetição das solicitações térmicas ou de carga de tráfego, crescem por fadiga. No caso de pavimentos já trinca, o fenômeno seria semelhante, com o agravante da maior dimensão das trincas existentes, o que leva o fenômeno de “reflexão”.

No caso de pavimentos novos, a microfissura que apresenta maior probabilidade de crescer ao ponto de se tornar uma trinca visível é aquela que se encontra na região de solicitação máxima ocorre imediatamente acima da trinca ou junta (local de deflexão máxima sobre a carga de roda), fazendo com que surja nesse ponto, uma trinca de reflexão.

Quaisquer que sejam os agentes externos (tipos de solicitação) que promovem a reflexão de trincas (tráfego, variações de temperatura ou variações de umidade), ela seria o resultado de resistência à tração insuficiente ou falta de ductibilidade do cimento asfáltico para suportar as tensões de tração e cisalhamento induzidas. Esses podem ocorrer dentro de alguns meses, conforme o tipo de asfalto, intemperismo, grau de compactação, grau de oxidação etc.

APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

Diversas são as tentativas para solucionar ou minimizar o complexo problema da reflexão de trincas. As soluções são as mais diversas que vão desde a simples adoção de grandes espessuras de restauração até a interposição de camadas intermediárias especiais, como é caso de geotêxtil nãotecido impregnado com asfalto.

O geotêxtil Bidim é instalado devidamente impregnado com asfalto sobre o revestimento trincado e sob a nova capa de rolamento, com o objetivo de retardar a propagação de trincas. Este fenômeno de retardamento da propagação das trincas ocorre, pois, a estrutura geotêxtil + asfalto forma uma camada de descontinuidade visco elástica que minimiza a intensidade das tensões sobre a trinca existente no momento da solicitação da carga de roda, efeito térmico e efeito de movimentos.

Este efeito de redução de tensões ocorre provavelmente pela dessolidarização entre a camada trincada e a nova capa de rolamento, permitindo o livre movimento das bordas passando está a se propagar na horizontal, mediante um deslocamento localizado entre a capa de rolamento e o pavimento antigo em ambos os lá da trinca, esse redirecionamento dissipa a energia diminuindo a intensidade das tensões.

Completamente ou como o objetivo principal, o conjunto geotêxtil Bidim + asfalto forma uma membrana com boas características de estanqueidade, colaborando com o aumento da vida útil do pavimento evitando a entrada de água em sua estrutura, mesmo que, após certo número de solicitações venham a aparecer trincas de fadiga no revestimento.

O sistema composto pelo geotêxtil Bidim devidamente impregnado com asfalto tem um comportamento rígido sob tensões rápidas produzidas pelo tráfego, e quando sob tensões lentas de origem térmica tem um comportamento dúctil.

Como “camada Anti-Propagação de trincas”, o geotêxtil Bidim desempenha a função PROTEÇÃO, pois absorve as tensões localizadas que poderiam danificar a nova capa de rolamento pelo efeito da reflexão de trincas e aumentando de maneira geral a vida de fadiga desta mistura.

O geotêxtil especificado foi o Bidim RT-10, devido à avaliação esforços mecânicos pertencentes à obra.

INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

Todo o procedimento de instalação do geotêxtil Bidim foi feito conforme especificações técnicas engenheiros Atividade Bidim, conforme as etapas abaixo:

1ª etapa Limpeza da pista

A limpeza foi feita através de varredura manual, garantindo assim uma superfície limpa e apta a receber o geotêxtil Bidim.

2ª etapa Primeira aplicação da pintura de ligação

O primeiro banho, com emulsão asfáltica catiônica do RR-1C, foi determinado de modo a garantir uma película betuminosa, necessária para untar a superfície do pavimento, promover condições de semisaturação e aderência da manta geotêxtil Bidim com o pavimento. Este banho foi feito através da carreta de um caminhão espargidor (taxa de pintura de ligação de 1,2 l/m²).

3ª etapa Instalação da manta geotêxtil Bidim

Após a aplicação da pintura de ligação (primeiro banho) esperou-se aproximadamente 20 minutos para haver o rompimento e a cura da emulsão asfáltica. As mantas geotêxtis Bidim foram instaladas com o máximo de cuidado possível para evitar as rugas e um melhor alinhamento, sendo instaladas com emendas de topo. As eventuais rugas decorrentes da instalação foram retiradas fazendo-se um corte na parte sem contato com a pintura, retirada do excesso de manta e emenda do topo.

4ª etapa Rolagem do geotêxtil Bidim

A rolagem foi feita através de rolo pneumático provocando uma penetração invertida do ligante betuminoso, impregnado totalmente os filamentos do geotêxtil Bidim e dando aderência à superfície.

5ª etapa Segunda aplicação da pintura de ligação

No segundo banho de emulsão asfáltica foi utilizado o mesmo critério técnico do primeiro banho. O que variou foi a taxa de pintura de ligação, de 0,8 l/m². Após o rompimento e cura da emulsão asfáltica, a via estava totalmente pronta e adequada para receber as misturas betuminosas.

6ª etapa Salgamento da superfície

Para facilitar o movimento caminhões com o asfalto e para preservar a manta de algum dano que venha a ocorrer pelas rodas mesmos, foi executado um salgamento de massa asfáltica sobre o geotêxtil Bidim impregnado com a pintura de ligação.

7ª etapa Aplicação das camadas betuminosas.

Foi realizada com vibro acabadora, e rolagem com rolo pneumático e rolo liso, a aplicação de uma camada de CBUQ na faixa C do DNER.

VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

A utilização do geotêxtil Bidim no recapeamento asfáltico significa:

• Aumento da vida útil do novo pavimento;
• Sensível redução custos de manutenção;
• Excelente relação de custo x benefício a médio e longo prazo; – Redução da espessura de recapeamento para uma mesma vida útil; – Menos interrupções no tráfego.

A melhor alternativa para a restauração do pavimento asfáltico foi com utilização do geotêxtil Bidim, pois apresentou o melhor custo x benefício e o melhor cronograma de execução.

DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA

Autor: Departamento Técnico – Atividade Bidim

Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.

RESUMO

Este trabalho descreve a execução de uma restauração de pavimento flexível na rampa N6 de saída da Ponte Presidente Costa e Silva (Ponte Rio – Niterói).

Iniciou-se o processo de concessão em julho de 1995. Especificamente na rampa N6, foi feita a primeira intervenção em 08//1995. Executou-se neste trecho, uma fresagem de 4 a 5 cm e colocou-se um revestimento de CBUQ da mesma espessura fresada.

Observou-se que em poucos meses este pavimento restaurado apresentou fissuras de reflexão. Em 14/07/1996 executou-se a segunda intervenção, utilizando-se a solução com o geotêxtil Bidim a fim de retardar o processo de propagação de trincas e, através de uma impermeabilização do pavimento, dar uma maior vida útil para ele.

DADOS DA OBRA

Nome

Concessão da Ponte Presidente Costa e Silva (Ponte Rio – Niterói).

Local

Rampa N6, pista de saída da Ponte Rio – Niterói, Subtrechos PN6-3 e PN6-.

Finalidade

Restauração do pavimento com geotêxtil Bidim e obtenção de da de desempenho, para estudo da solução definitiva, de todo o processo de restauração do pavimento flexível.

Contratante

Concessionária da Ponte Rio – Niterói S/A.

Projetista/Consultor

Concessionária da Ponte Rio – Niterói S/A.

Construtora

Construtora Andrade Gutierrez S/A.

DESCRIÇÃO DA OBRA

Histórico

Das primitivas canoas indígenas aos dias de hoje, a travessia pela baía de Guanabara tem longa história. Passando todas as formas de travessia, através de barcas, tanto para pedestres quanto para veículos, surgiu em 1875 a primeira ideia, estimulada pela crescente demanda, de se criar uma ligação entre o Rio de Janeiro e a Ponta D’ areia em Niterói.

Várias foram as propostas. Inicialmente, estudou-se o projeto de um túnel ferroviário, que acabou não se concretizando. Em março de 1963, o governo federal houve por bem decidir em definitivo sobre a execução da ligação por túnel ou ponte, e para isso criou um grupo de trabalho que, fundamentado em pareceres técnicos, após dez meses optou pela ligação ponte.

Dado este passo decisivo, em 1965 o Ministério da Viação e Obras Públicas criou, em conjunto com o DNER, Estado Maior das Forças Armadas e os governos do então Estado do Rio de Janeiro, um grupo de trabalho que no mesmo ano concluiu relatório recomendando a execução de uma ponte partindo da ponta do caju, na avenida Francisco Bicalho, no Rio de Janeiro, passando pelas ilhas do Mocanguê e do Caju, terminando na confluência das avenidas Feliciano Sodré e do Contomo, em Niterói.

Em 4 de julho de 1967 o DNER assinava o contrato com o Consorcio Construtor Rio – Niterói (CCRN). As obras tiveram início em janeiro de 1969, com prazo de 1095 dias para a conclusão. Porém, no dia 26 de janeiro de 1971, visando acelerar o término da obra, o governo federal declarou de utilidade pública, em caráter de urgência, para fins de desapropriação, as ações do CCRN, bem como os equipamentos e materiais que estavam sendo emprega na construção da Ponte.

No dia 15 de fevereiro, o DNER firmou contrato de construção, por administração, com as empresas Construções e Comércio Camargo Corrêa S/A, Construtora Mendes Júnior S/A, Construtora Rabello S/A e

Sociedade Brasileira de Engenharia e Comércio-Sobrenco S/A, que constituíram o Consórcio Construtor Guanabara Ltda. (CCGL) para a construção da ponte e acessos. A Empresa de Engenharia e Construção de Obras Especiais S/A (ECEX) vinculada ao DNER, supervisionou toda a construção da ponte.

Após três anos, em 4 de março de 1974, o presidente Emílio Garrastazu Médici e o ministro transportes, Mário Andreazza, inauguravam a Ponte Rio – Niterói desfilando a bordo do Rolls Royce presidencial. Em seu discurso, Andreazza declarava:

“A ponte Presidente Costa e Silva, monumento a Revolução de 1964, projeção sobre o mar da grande rodovia litorânea, a BR-101, bem que simboliza, ainda em sua majestade, a decisão do povo brasileiro de vencer to os obstáculos ao nosso pleno desenvolvimento econômico e social”.

O pedágio foi cobrado desde a inauguração da ponte até janeiro de 1989, e de março de 1989 até agosto de 1990 ainda foi cobrado o selo pedágio, que os usuários da ponte adquiriam em agências correios e fixavam no para-brisa veículos.

A última obra de porte realizada pelo DNER na ponte Rio Niterói foi em 1992, com o recapeamento do vão central e de diversos outros trechos nos dois senti.

Da dimensionais da ponte Presidente Costa e Silva

Extensão total 13.290 m.

Extensão total em estruturas .900 m.

Extensão sobre o mar 8.836 m.

Extensão em terra 4.454 m.

Extensão da estrutura metálica 848 m.

Extensão do vão de concreto em terra 32 m.

Extensão do vão de concreto no mar 80 m.

Extensão do vão metálico central 300 m.

Extensão vãos adjacentes 200 m.

Largura total 26,6 m.

Faixas de tráfego 2 pistas de ,2 m com 3 faixas cada.

Altura máxima 72 m acima do nível médio do mar.

Luz máxima 60 m, no canal navegável.

Longarinas:

Acessos Rio 777

Acessos Niterói 365

Total 1.142 Aduelas:

Correntes 3000

De apoio 182

De articulação 68

Total 3.250 Tubulações:

Com estacas metálicas 199

Ar comprimido 462

Com equipamento Baden-Wirth 477

Total 1.138

Blocos de coroamento 103

Pilares duplos sobre o mar 103

Pilares em terra 247

Travessas 192

Aterro hidráulico 1.360.000 m³

Dragagem 917.000 m³

Terraplanagem 659.000 m³

Fluxo diário de veículos em cada 57.000 sentido.

Velocidade máxima veículos 80 km/h

Fato gerador da obra

O Pavimento construído há 21 anos encontrava-se sobre a manutenção do DNER (Departamento de Estradas e Rodagem). Este órgão, devido à falta de recursos, partiu para o processo de concessão, a fim de proporcionar aos usuários maior conforto e segurança.

Em julho de 1995 a empresa concessionária constituída pelo consórcio Andrade Gutierrez e Camargo Corrêa, começou a executar os serviços emergenciais, de forma que com a aprovação do DNER, órgão fiscalizador do sistema, pudesse dar início à cobrança do pedágio.

Esta primeira intervenção foi prevista para durar 2 anos, até que se pudesse encontrar a solução definitiva. O pavimento encontrava-se muito deteriorado com o aspecto de “couro-de-jacaré”, apresentando trincas do tipo classe 3.

A solução adotada para a recuperação do pavimento em caráter emergencial foi:

• Fresagem de 4 a 5 cm do pavimento existente.
• Pintura de ligação com uma emulsão do tipo RRC.
• Revestimento de CBUQ com espessura de 4 a 5 cm.

Observou-se nas rampas de ponte Rio – Niterói que, após 2 meses que a superfície do pavimento havia sido restaurada, já apresentava pequenas fissuras com a configuração de “couro-de-jacaré”, caracterizando uma reflexão de trincas.

Solução proposta

Foi proposta uma solução, com uma camada intermediária com geotêxtil Bidim, a fim de retardar o processo de propagação das trincas como segue:

• Fresagem de 4 a 5 cm do pavimento existente.
• Primeira pintura de ligação com emulsão modificada RRC com SBR Látex.
• Geotêxtil Bidim.
• Segunda pintura de ligação com emulsão modificada RRC com SBR Látex. – Revestimento CBUQ com espessura de 4 a 5 cm.

DESCRIÇÃO TÉCNICA DA SOLUÇÃO PROPOSTA

Reflexão das trincas

O revestimento asfáltico com o tempo apresenta o surgimento de trincas, originadas por diversos fatores, tais como:

• Fadiga.
• Aplicação de cargas.
• Condições pluviométricas etc.

Como medida de restauração, geralmente é feita a aplicação de uma nova capa asfáltica sobre o pavimento trincado. O problema é que a concentração de tensões na extremidade das trincas provoca a rápida reflexão delas na nova capa asfáltica, reduzindo assim a vida útil do pavimento.

Figura 1 Processo de propagação das trincas.

Geotêxtil Bidim como camada Anti-Propagação de trincas

O fenômeno de retardamento da propagação de trincas ocorre, pois, o geotêxtil + asfalto atua como uma camada de descontinuidade visco elástica. Esta membrana minimiza a intensidade de tensões sobre as trincas existentes no momento de solicitação de carga de roda.

O efeito da redução de tensões ocorre provavelmente pela dessolidarização entre a camada trincada e a nova capa de rolamento, permitindo o livre movimento das bordas da trinca inferior, pelo redirecionamento da trinca já existente passando está a se propagar na horizontal, mediante um deslocamento localizado entre a capa de rolamento e o pavimento antigo em ambos os lá da trinca. Esse redirecionamento dissipa a intensidade das tensões subjacentes.

Como forma uma membrana com boas características de impermeabilização, o geotêxtil impregnado com asfalto colabora com o aumento da vida útil do pavimento evitando a entrada de água em sua estrutura, mesmo que após certo número de solicitações, venham a aparecer trincas de fadiga no revestimento.

SOLUÇÃO ADOTADA NA SEGUNDA INTERVENÇÃO

A equipe técnica da concessionária da ponte Rio – Niterói decidiu experimentar a solução de restauração do pavimento flexível com geotêxtil nos trechos mais solicita, onde se verificou o processo de propagação de trincas.

Concluiu-se que esta solução, estudada e analisada, serviria para estu da segunda etapa, momento em que será executada a solução definitiva.

A solução definitiva deverá proporcionar aos usuários todo conforto e segurança com a menor quantidade de intervenções de manutenção.

Escolha do trecho

Escolheu-se um acesso à Ponte Rio-Niterói, especificamente a rampa N6, dividida em dois sub-trecho, com as referências PN6-3 e PN6-, que estão relacionadas ao posicionamento postes de iluminação.

Foi escolhida a rampa N3 como trecho para comparação. Esta rampa não foi restaurada com geotêxtil Bidim e apresenta características de trânsito e raio de curvatura da rampa N6.

Características do trecho Rampa N6

Este trecho foi encontrado pela empresa concessionária em julho de 1995, quando iniciou seus trabalhos, em estado de grande deterioração, com trincas do tipo “panelas”.

Processo da primeira restauração – Rampa N6

Em 08//1995 realizou-se a primeira restauração deste trecho com procedimento já descrito neste trabalho anteriormente, conforme ilustra a documentação fotográfica.

INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM NA SEGUNDA RESTAURAÇÃO

Devido à emergência da execução da obra, que estava com os prazos muitos curtos, não foram feitos maiores estu do tipo levantamento deflectômetro, que muito poderia ter auxiliado para uma previsão da vida útil do pavimento com mais precisão, ainda assim, a obra obedeceu aos procedimentos convencionais da aplicação de geotêxtis em obra de pavimentação, como se descreve a seguir:

1ª Fase – Fresagem

Fresagem de 4 a 5 cm de espessura do pavimento existente

2ª Fase Limpeza da pista

O material mais graúdo deixado pela fresadora foi removido com varredura mecânica que descarregava em um caminhão basculante. Em seguida foi removida a camada pulverulenta através de jato de ar comprimido, garantindo assim a perfeita aderência do geotêxtil sobre a superfície.

3ª Fase Primeira aplicação do ligante asfáltico

Utilizou-se uma emulsão asfáltica do tipo modificada com polímeros SBR (Látex), com 50% de diluição. Para garantir a taxa estipulada de 1,2 l/m² de asfáltico residual (somando-se as duas pinturas de ligação), adotou-se para este primeiro banho, no sub-trecho PN6-3 da rampa N6 a taxa de 1,02 l/m² de emulsão e para o sub- trecho PN6- a taxa de 0,81l/m².

Adotou-se uma taxa menor para o trecho PN6- porque este se encontrava em uma rampa de inclinação bem acentuada, e assim evitou-se que a emulsão escorresse.

Obteve-se a cura em 45 minutos, devido esta ter sido realizada durante a noite.

4ª Fase Aplicação do geotêxtil Bidim

Após a cura da emulsão, aplicou-se o geotêxtil Bidim, com um processo manual onde uma equipe de 4 serventes, desenrolou a bobina sobre a superfície do pavimento sem nenhuma dificuldade. Foram utilizadas bobinas de Bidim RT-10 com 3,70 m e 4,30 m de largura, com sobreposição de 10 cm nas juntas das mantas, totalizando um consumo total de 1.662 m² de geotêxtil, sendo 130 ml no sub-trecho PN6-3 e 0 ml no sub- trecho PN6-.

5ª Fase Rolagem do geotêxtil Bidim

Esta operação é considerada muito importante para uma perfeita aderência do geotêxtil e seu adensamento pelo processo de expulsão de ar e ascensão do asfalto (impregnação).

Devido à superfície ter sido fresada existia uma tendência do asfalto aplicado se deslocar para as regiões mais baixas das saliências da superfície. A compactação ajudou a fazer a redistribuição e uniformização. Esta compactação foi feita com um rolo de pneus tipo CP-27, com uma pressão de inflação de 40 lbf/in². A compactação também retirou as rugas deixadas na aplicação do geotêxtil.

6ª Fase Segunda aplicação do ligante asfáltico

Para o segundo banho foram aplicadas as seguintes taxas de emulsão

                              Sub-trecho PN6-3                 Taxa 1,2 l/m²

                               Sub-trecho PN6-                  Taxa 1,6 l/m²

7ª Fase Salgamento da superfície

Fez-se um salgamento sobre a manta de geotêxtil impregnada com o objetivo de evitar a aderência do asfalto/geotêxtil nas rodas caminhões ou esteiras da vibro-acabadora. O salgamento foi feito com a própria mistura betuminosa, utilizando-se um servente com uma pá que espalhava uma pequena quantidade nas trilhas de rodas/esteiras.

8ª Fase Aplicação e compactação da mistura betuminosa

Aplicou-se uma camada de 4 e 5 cm de concreto betuminoso usinado a quente. Foi feita a compactação da massa asfáltica com rolo liso e rolo de pneus dando o acabamento e auxiliando na distribuição do asfalto pelo corpo do geotêxtil dando-lhe perfeitas condições de impregnação e impermeabilização.

9ª Fase Verificação da impregnação do geotêxtil Bidim

Retirou-se 4 corpos-de-prova para verificação da impregnação da emulsão no geotêxtil.

Observou-se que houve uma perfeita distribuição da emulsão e uma excelente compactação e aderência.

ACOMPANHAMENTO DO DESEMPENHO DO TRECHO

O monitoramento consistirá em levantamentos periódicos das condições de superfície do pavimento e anotações de peculiaridades sobre o desempenho de cada sub-trecho, com as informações lançadas em relatório.

O intervalo de tempo previsto entre o registro de acompanhamento para cadastramento defeitos de superfície será de 2 meses. Serão compara os trechos da rampa N6 (com geotêxtil) com os da rampa N3 (sem geotêxtil).

CONCLUSÃO

Adotou-se para a restauração da rampa N6, da ponte Presidente Costa e Silva (Ponte Rio-Niterói), uma solução de alta tecnologia, já utilizada em to os países do primeiro mundo. To os cuida foram tomar, obtendo-se uma perfeita aplicação por parte da empresa executora construtora Andrade Gutierrez, garantindo assim, um excelente resultado.

A utilização do geotêxtil irá proporcionar conforto e segurança aos usuários, garantindo a empresa concessionária um pavimento de qualidade com uma vida útil prolongada reduzindo assim as intervenções de manutenção e consequentemente redução de custos.

AGRADECIMENTOS

A solução técnica da restauração da rampa N6 da ponte Rio Niterói com geotêxtil Bidim só se tornou possível com a determinação e apoio da equipe técnica da concessionária, os Eng. Roberto Siriani (Diretor de construções), Eng. Francisco Mendes (Gerente de obras) e Eng. Nilton Velihotchi (Responsável pela pavimentação), sem os quais não seria possível a realização deste trabalho.

Nossos agradecimentos especiais ao Eng. Alberto de Freitas, a toda sua equipe técnica e demais funcionários da empresa construtora Andrade Gutierrez, pela colaboração e profissionalismo demonstrado durante os trabalhos de implantação da solução adotada.

BIBLIOGRAFIA

• Manual Técnico de Pavimentação do geotêxtil Bidim Atividade Bidim.

• Plano básico para implantação e avaliação do trecho experimental Atividade Bidim.

• Marques Fernandes Filho, S “Restauração do pavimento da pista de pouso e decolagem 15/33 do Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro (AIRJ) com a utilização do geotêxtil nãotecido”.

• Departamento de imprensa da concessionária da ponde Rio Niterói “Histórico da ponte Presidente Costa e Silva”.

• Arquivo da ponte Rio Niterói 0736 Filme de vídeo da execução da obra restauração da rampa N6.

DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA