Autor: Departamento Técnico – Atividade Bidim

Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.

RESUMO

Localizada em Belo Horizonte, capital de Minas Gerais, a Avenida Antônio Carlos é considerada uma das principais vias arteriais da cidade. Ligando as regiões Norte e Sul da capital Mineira, ela é constituída de duas pistas (cada pista contendo 2 ou 3 faixas de trânsito) separadas por canteiro central, com volume médio diário de veículos (VMD) da ordem de 29.000 veículos, em cada sentido de circulação.

Com tráfego intenso e pesado a via vem apresentando uma série de problemas estruturais, o que tem comprometido a qualidade e segurança do trânsito. Com o objetivo de solucionar tais problemas, a Prefeitura Municipal de Belo Horizonte enquadrou esta obra no “Projeto Nova” que pretende recuperar em 18 meses, 30 quilômetros de ruas e avenidas na capital mineira.

As obras ficaram a cargo da Superintendência de Desenvolvimento da Capital (SUDECAP), que após vários estu e projetos, decidiu inicialmente pela reconstrução de alguns trechos (agrupamentos) da via. Tal intervenção se mostrou inviável devido ao tráfego intenso da região e transtornos gera por uma obra de grande porte. Partiu-se então para o estudo de soluções alternativas.

A SUDECAP preocupada em encontrar uma solução que pudesse viabilizar a intervenção necessária, dentro de uma análise custo x benefício, e com estimativa da vida útil semelhante ao restante agrupamentos, passou a pesquisar uma alternativa baseada no recapeamento asfáltico com utilização de camada intermediaria de geotêxtil, impregnada com asfalto, atuando como camada visco elástica de descontinuidade, impermeabilizando, absorvendo e dissipando tensões.

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

Contratante

Superintendência de Desenvolvimento da Capital SUDECAP. 

Maranhão, 1045 Funcionários.

CEP: 30150-331 Belo Horizonte/ Minas Gerais.

Execução

Carioca Christiane Nielsen Engenharia. 

Oscar Trompowski, 648 Gutierrez

CEP: 30403-060 Belo Horizonte/ Minas Gerais

Projetista

Copavel Consultoria de Engenharia Ltda. 

Tupis, 1540 2º andar Barro Preto.

CEP: 30190-062 Belo Horizonte/MG.

Data de instalação

Dias 10/10/95 e 29/11/95, no período de 22:00 às 06:00.

Consumo de geotêxtil

A obra consumiu 5.106 m² de manta geotêxtil Bidim RT-10.

CONSIDERAÇÕES DE PROJETO

O projeto de pavimentação foi elaborado com o objetivo de definir alternativas para a restauração do pavimento existente na Avenida Presidente Antônio Carlos, e detalhar as obras necessárias a recuperação de sua estrutura, de maneira que esta passa a suportar a repetição das cargas do tráfego, em condições de conforto e segurança para os usuários, por um período estipulado entre 5 a 10 anos.

A necessidade de reconstrução do pavimento no trecho da via definido como Agrupamento F, demandou a avaliação das características funcionais e estruturas do pavimento existente, bem como, estudo materiais constituintes do pavimento e subleito, a partir do que, foi possível estabelecer as intervenções restauradoras necessárias.

O Agrupamento F foi definido pelos segmentos 6D, compreendido pela   Operários (estaca 88) e   Tecelões

(estaca 110) no sentido centro/bairro e pelo segmento 5E compreendido pela Avenida Américo Vespúcio (estaca 222) e Aporé (estaca 229) no sentido bairro/centro. A obra recebeu estaqueamento de 20 em 20 metros, tendo o trecho em questão, um comprimento total de 600 m.

Realizadas as sondagens, ensaios (destrutivos e não destrutivos), levantamento visual, deflectômetro dentre outros procedimentos, observou-se que o pavimento apresentava aceleração do processo de degradação estrutural e índice de trincamento elevado, variando de 35% a 90% da área. A análise e intervenção da coleta definiu que o agrupamento F, teria na reconstrução, a medida de maior eficácia.

Programada a intervenção, a SUDECAP e a BHTrans (empresa que gerencia o transporte coletivo e o trânsito da cidade de Belo Horizonte) deparam-se com o problema de a reconstrução ser inviável devido ao tráfego intenso na região e transtornos gera por uma obra de grande porte.

Uma alternativa no projeto original de intervenção com garantia de uma vida útil maior do que 6 anos seria a de fresar o revestimento asfáltico em 11 cm e em seguida executar um reforço com espessura de 31 cm. Esta alternativa não se mostrou viável, devido aos problemas de nível meios-fios, passeios, soleiras imóveis existentes e com a segurança usuários. As intervenções anteriores neste agrupamento ocorreram em 1982, neste período foi executado um colchão drenante em cima de solo mole com escória de alto forno, sub-base e base com canga de minério.

O estudo de aplicação do geotêxtil Bidim foi solicitado à equipe técnica da Atividade Bidim baseado na mecânica das fraturas e considerando-se que a reflexão de trincas sob efeitos de tráfego e clima ocorre com maior aceleração.

SOLUÇÃO COM GEOTÊXTIL BIDIM

A excelente relação custo/benefício faz com que o revestimento asfáltico seja muito utilizado na construção de pavimentos. Com o tempo, entretanto, há o surgimento de trincas originadas por:

• Tráfego pesado;
• Variações de temperaturas;
• 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, exigindo um novo recapeamento em espaço de tempo relativamente curto.

O geotêxtil Bidim, interposto entre o pavimento trincado e a nova capa de asfalto, melhora consideravelmente a durabilidade recapeamentos.

O geotêxtil Bidim, em tal aplicação, cumpre duas importantes funções, dissipação das tensões e impermeabilização.

Dissipação das tensões

O geotêxtil Bidim, impregnado com asfalto, atua como uma camada visco elástica de descontinuidade, que absorve e dissipa tensões provocadas pela movimentação das trincas existentes. Com isso retarda o mecanismo de propagação de trincas (Figura 2), aumentando a vida útil da nova capa.

Impermeabilização

O geotêxtil Bidim impregnado com asfalto funciona como uma membrana impermeável, impedindo a penetração da água na estrutura do pavimento e no subleito. Assim sendo, impede a perda de resistência ao cisalhamento dessas camadas e evita o bombeamento de finos e o surgimento de deformações permanentes na pista (Figura 3).

Figura 3 Desenho esquemático da inclusão do geotêxtil Bidim impregnado com asfalto na restauração de pavimentos.

A utilização de mantas geotêxtis Bidim no recapeamento asfáltico significa:

• Aumento na vida útil da nova capa asfáltica;
• Redução significativa nos custos de manutenção;
• Excelente relação do custo/benefício a médio e longo prazo; – Redução de espessura de recapeamento para a mesma vida útil; – Menos interrupções no tráfego.

O Prof. Regis Martins Rodrigues do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), após análise e estudo do projeto original, apresentou a seguinte solução:

• Fresagem das camadas de capa, espessura de 6 cm;
• Limpeza da pista;
• Selagem das trincas e fissuras com CBUQ faixa D do DNER;
• Primeira pintura de ligação com RR-1C para promover a sem saturação e aderência do geotêxtil;
• Instalação geotêxtil Bidim RT-10;
• Rolagem do geotêxtil com rolo de pneu;
• Salgamento da pista;
• Aplicação da nova capa de rolamento com CBUQ faixa B do DNER em duas camadas de 4 cm.

INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

Regularização pós fresagem

Após a fresagem, notou-se que o pavimento continuava bastante craqueado e então se procedeu a uma regularização com CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente) faixa D do DNER, utilizando-se de motoniveladora, com espessura média de 1,0 cm, objetivando a selagem das trincas e regularização da pista. O projeto original previa dreno longitudinal executado na borda da pista de rolamento, abaixo das sarjetas. O dreno foi executado antes da fresagem, com areia e tubo poroso, lançado nas bocas-de-lobo existentes.

Limpeza

Na execução da fresagem, o carregamento e transporte do material é imediato, sendo necessária a limpeza do restante, composto por fragmentação da mistura betuminosa aderida ao pavimento.

Procedeu-se à varredura manual seguida de jato de ar comprimido para retirada do material pulverulento. Após este processo, efetuou-se a varredura através de equipamento de alta pressão.

Terminada a regularização com faixa D, foi executada a mesma limpeza, anterior garantindo uma superfície apta a receber e aderir à manta geotêxtil Bidim, proporcionando assim, uma interface ativa e eficaz.

Primeira pintura de ligação

O primeiro banho foi realizado com caminhão aspergido, com emulsão asfáltica catiônica tipo RR-1C com 64% de resíduo betuminoso ativo. O primeiro banho foi executado com objetivo de garantir uma película betuminosa necessária para untar a superfície fresada e promover condições de semisaturação e aderência da manta. 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 1,0 litro/m².

Instalação do geotêxtil Bidim

A instalação do geotêxtil Bidim foi precedida de um plano de instalação com o estudo criterioso de to os procedimentos a serem adota, estudo das dimensões das bobinas e pistas de rolamento, emendas etc. As mantas foram instaladas, uma ao lado da outra, com emendas longitudinais variando de 0,10 a 0,15 m e com a preocupação de não coincidir a emenda, com os locais de rolagem pneus veículos.

Na longitudinal, foram colocadas duas mantas e onde havia aumento da largura da pista colocaram-se três mantas. Na transversal as emendas foram de topo.

Tomou-se o cuidado de esticar as mantas de modo a evitar as rugas e melhorar o alinhamento.

Rolagem do geotêxtil Bidim

A rolagem foi feita com rolo pneumático de pressão variável (60 a 80 lb/pol2), provocando uma penetração invertida do ligante (resíduo) betuminoso, impregnando os filamentos e dando aderência do geotêxtil Bidim sobre a superfície fresada e regularizada. Sob o aspecto visual, a manta tornou-se manchada, mas não foi detectada a exsudação da emulsão asfáltica.

Segunda pintura de ligação

O segundo banho de emulsão sobre a manta comprimida foi realizado sob os mesmos critérios técnicos já menciona no primeiro banho.

A taxa de pintura de ligação foi de 0,90 l/m². Decorrido o prazo de ruptura e cura da emulsão, a via está pronta para receber as misturas betuminosas sobrejacentes.

Salgamento da superfície

Foi executado o salgamento através de espalhamento manual de massa asfáltica para facilitar a movimentação equipamentos sobre a manta asfáltica e para preservá-la. A taxa de massa asfáltica deve ser de no máximo 2 kg/m².

Aplicação das camadas betuminosas.

Foram aplicadas duas camadas de CBUQ na faixa B do DNER (Tabela 1), com as seguintes características: – Estabilidade de Marshall = 995 kg.

– Abrasão Los Angeles = 25 %

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

Tabela 1 Dosagem do CBUQ na faixa B do DNER.

Dosagem da Faixa – B
Brita 1		33,50%
Brita 0		28,60%
Brita 00		9,50%
Areia		14,30%
Sínter		9,50%
Cap 20		4,60%

Descreve-se a seguir a agem da faixa D do DNER (Tabela 2) usada na selagem das trincas após a fresagem.

Tabela 2 Dosagem do CBUQ na faixa D do DNER.

Dosagem da Faixa – D
Brita 0		9,30%
Areia		46,70%
Pó		37,30%
Cap 20		6,70%

VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

A obra foi executada com acompanhamento técnico rigoroso e os resulta obi demonstram que foram alcançar os objetivos preconiza nos estu tecnológicos.

A utilização de geotêxtil Bidim provou ser solução econômica, segura, eficaz, reduzindo prazos, economizando materiais e mão-de-obra como camada Anti-Propagação de trincas em pavimentos.

AGRADECIMENTOS

O Autor deste trabalho agradece a todas as equipes técnicas da SUDECAP Superintendência de Desenvolvimento da Capital, COPAVEL Consultoria de Engenharia Ltda e a Carioca Christiane Nielsen Engenharia, que muito colaboram, não medindo esforços para a realização deste trabalho.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• Fernandes, S.M. Filho & Maroni, L.G. & Rodrigues, P.E. & Peixoto, C.C “Restauração do Pavimento da Pista de Pouso e Decolagem 15/33 do Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro (HIRJ) com utilização de geotêxtil nãotecido” 28ª Reunião Anual de Pavimentação ABPV, Belo Horizonte, 1994.

• Neves M.A., & Souza, de V.F. Sávio & Vasconcelos, R.M.  “Projeto de Restauração do Pavimento da Av. Presidente Antônio Carlos” SUDECAP Belo Horizonte, outubro 1994.

• Pires, N.M.X. & Ferreira Belo, M.L.  “Restauração do Pavimento da Av. Presidente Antônio Carlos em Belo Horizonte (MG), com utilização de Geotêxtil nãotecido”, SUDECAP, Belo Horizonte, 1995.

• Cases de obras, Bidim Informa, Folders e Relatórios internos Atividade Bidim.

DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA

Limpeza da pista.

Autor: Departamento Técnico – Atividade Bidim

Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.

RESUMO

O presente histórico de obra apresenta informações sobre a utilização do geotêxtil Bidim (nãotecido agulhado, 100% poliéster, filamentos contínuos) na restauração do pavimento da ponte sobre o Rio Camurujipe, denominada Rodoviária V, parte integrante da obra Ligação Iguatemi-Paralela (LIP).

A interposição do geotêxtil Bidim entre um revestimento, rígido, fissurado, de concreto de cimento Portland CCP, e o novo revestimento, flexível, de concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ), retarda a reflexão das trincas e impermeabiliza o pavimento, aumentando a durabilidade do novo revestimento executado.

DADOS DA OBRA

Nome

Ligação Iguatemi-Paralela LIP

Localização

A Ligação Iguatemi-Paralela, que integra os serviços de restauração do pavimento da ponte sobre o rio Camurujipe, se constitui na maior obra viária realizada nos últimos 20 anos pela Prefeitura Municipal de Salvador (Figura 1).

Descrição

A obra, inaugurada no dia 16 de janeiro de 1996, faz parte de um conjunto de intervenções planejadas até meados deste ano, projetadas para os próximos seis anos, que beneficiarão uma área que vai do bairro de Itaigara até a Avenida Paralela.

De acordo com os cálculos técnicos da prefeitura, circulavam pela Avenida Tancredo Neves, única via de ligação entre o Iguatemi e a Avenida Paralela antes da construção da LTP, 60 mil veículos. Com a LIP, esse número cairá para 35 mil veículos por dia.

Pela pista de ligação, circulação entre 30 mil e 35 mil veículos, outras 25 mil pela passagem de nível construída próximo ao Hospital Sarah Kubitschek e outros 25 mil pela Avenida Paralela. No sentido Paralela-Iguatemi circulam outros 55 mil veículos diariamente.

Finalidade

Com extensão de 1,2 km, a Ligação Iguatemi-Paralela tem finalidade de solucionar uns maiores problemas de engenharia de tráfego da capital em área por onde circulam aproximadamente 160 mil veículos por dia, ou o equivalente à metade da frota de veículos de Salvador.

Projetista

A solução não foi especificada em projeto e sua adoção deveu-se à decisão da gerência de engenharia da empreiteira em conjunto com a fiscalização da contratante.

Empreiteira

Construtora Norberto Odebrecht S/A

Subempreiteira

Impacto Construtora Ltda.

Contratante

Prefeitura Municipal de Salvador

SEMIN Secretaria Municipal de Infraestrutura Urbana

SURCAP Superintendência de Urbanização da Capital

Dimensões

Vão da ponte 96 m

Largura da ponte (quatro faixas) -14 m

Espessura de regularização 0,01 m

Espessura total do novo revestimento 0,05 m

Consumo de geotêxtil

Área de geotêxtil Bidim RT-10 – 1.425 m²

Investimento total da obra

As alterações do projeto de engenharia reduziram o valor do orçamento de R$ 11 milhões, de acordo com o projeto original, para R$ 3,8 milhões.

O custo da interposição do geotêxtil Bidim na restauração do pavimento da ponte sobre o rio Camurujipe representa uma parcela desprezível comparado ao investimento total da obra.

Apesar da redução do custo para R$ 3,8 milhões, a obra conta com um viaduto de nível e uma passagem com sinaleira no cruzamento com a rua Marcos Freire (ex-mão-inglesa). No projeto atual, está prevista a construção de um outro viaduto nesse local, o que elevará o custo da obra para R$ 6,0 milhões, ou quase a metade do custo do projeto original.

 Geotêxtil Bidim

Figura 5 – Seção transversal do novo pavimento.

APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

A gerência de engenharia da empreiteira e a fiscalização da contratante optaram pela interposição do geotêxtil Bidim na restauração do pavimento da ponte sobre o rio Camurujipe com o objetivo de aumentar a durabilidade do novo revestimento formado, uma vez que o revestimento antigo apresentava elevado grau de fissuração (relação entre os comprimentos de fissuras e de revestimento) e provocaria, certamente, a rápida reflexão das trincas para o novo revestimento, exigindo uma nova intervenção em espaço de tempo relativamente curto.

As bem sucedidas obras que a empreiteira realizou com a interposição do geotêxtil Bidim na restauração de pavimentos no Autódromo Nelson Piquet (Jacarepaguá) e Aeroporto Internacional do Rio de Janeiro contribuíram, também, para com a adoção desta solução.

O utilizado trata-se de um Bidim RT-10. É importante observar que os eleva pontos de amolecimento (240 ºC) do geotêxtil foram determinantes para a sua escolha. Os demais geotêxtis produzi no Brasil são fábrica com matérias-primas de pontos de amolecimento e fusão inferiores à temperatura de aplicação do CBUQ (170 ºC).

MECANISMO DE AÇÃO

Nos revestimentos asfálticos de estradas, devido, principalmente, ao tráfego pesado, às variações térmicas e às condições pluviométricas, começam a surgir trincas. Para a restauração do revestimento, faz-se uso do recapeamento asfáltico, solução de excelente relação custo/desempenho.

A concentração de tensões nas extremidades das trincas do revestimento antigo provoca a rápida reflexão delas para o novo revestimento, exigindo uma nova intervenção em espaço de tempo relativamente curto. A interposição do geotêxtil Bidim, entres revestimentos antigo, fissurado, e o novo, aumenta a durabilidade do novo revestimento formado, devido a dissipação de tensões das extremidades das trincas e impermeabilização, detalha a seguir.

Dissipação de tensões das extremidades das trincas

O geotêxtil Bidim, impregnado com material asfáltico, atua como uma camada visco elástica de descontinuidade, que absorve e dissipa as tensões provocadas pelo desenvolvimento das trincas de fadiga existentes no revestimento antigo, retardando o mecanismo de reflexão de trincas. Estu demonstram que as trincas de reflexão sofrem um redirecionamento ao atingirem o geotêxtil Bidim.

Impermeabilização

O geotêxtil Bidim, impregnado com material asfáltico, funciona como uma membrana impermeável, impedindo a infiltração das águas pluviais na estrutura do pavimento e no subleito e, consequentemente, impedindo a perda de resistência ao cisalhamento dessas camadas e evitando o bombeamento de partículas finas do solo, agentes causadores de deformações permanentes na estrada. A impermeabilização com a membrana formada se constituirá em uma proteção adicional à armadura contra a corrosão decorrentes da infiltração pelas fissuras ou vazios existentes na estrutura de concreto.

ETAPAS DE RESTAURAÇÃO DO PAVIMENTO

A execução da restauração do pavimento se deu pelas seguintes etapas:

• Limpeza do pavimento com varrição manual;
• Aspersão de emulsão asfáltica RR-2C;
• Lançamento de uma camada de 0,01 m de CBUQ, faixa C do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER);
• Compactação da camada;
• Aspersão de emulsão asfáltica RR-2C;
• Instalação do geotêxtil Bidim RT-10 e, em seguida, correção de rugas;
• Rolagem com rolo de pneus;
• Aspersão de emulsão asfáltica RR-2C;
• Rolagem com rolo de pneus;
• Lançamento da camada final de 0,04 m de CBUQ, faixa C do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER); – Compactação da camada; – Sinalização horizontal.

Foi constatado que houve uma melhor impregnação de emulsão asfáltica no geotêxtil Bidim RT-10 no trecho onde ocorreu, além da rolagem com rolo de pneus, tráfego de veículos sobre ele, contrapondo-se com os locais onde houve, apenas, rolagem com rolo de pneus.

Tal fato motivou a liberação, durante uma noite, de uma das faixas, onde havia sido executada, apenas, a aplicação do geotêxtil Bidim RT-10 com emulsão asfáltica. Embora tal procedimento tenha obtido êxito, o tráfego direto sobre o geotêxtil Bidim deve, em geral, ser evitado, pois pode provocar danos ao mesmo.

A partir de um acordo entre a contratante, e executante ficou decidido manter um pequeno trecho testemunha, sem aplicação do geotêxtil Bidim RT-10, para futuras observações e comparações.

6 VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

Os serviços de restauração de pavimento com a inserção do geotêxtil Bidim acarreta um aumento na durabilidade de novo revestimento. Tal fato deve-se à formação de uma membrana impermeável que impede a livre circulação de água através do revestimento e ao longo de todo o pavimento. O geotêxtil Bidim também funciona como uma camada de desvio de tensões, retardando o aparecimento de trincas de reflexão no novo revestimento.

Esses dois fatores associam, além de aumentar a durabilidade do novo revestimento, reduzem os custos de manutenção. Como consequência direta, há menores interrupções de tráfego, gerando menos transtornos aos usuários. A associação de to esses fatores resultam em uma excelente relação custo/benefício na restauração de pavimentos.

AGRADECIMENTOS

Agradecemos aos senhores James Lingerfelt, Jorge Carneiro e Oswaldo Berton, da Construtora Norberto

Odebrech SA, Arivaldo Nunes, da Impacto Construtora Ltda, e Luiz Antonio Batista, Fernando Morgade Cortizo Varela e Caetano Barbosa Júnior, da Superintendência de Urbanização da Capital, pela colaboração prestada para a edição do presente histórico de obra.

FONTES BIBLIOGRÁFICAS

• Maroni, L.G. e Montez, F.T.  “O geotêxtil nãotecido como elemento retardador da propragação de trincas em recapeamentos asfálticos: evolução tecnológica sul-america”, 29ª Reunião Anual de Pavimentação, Cuiabá, Mato Grosso, 1995.

• Montestruque, G.E. e Rodrigues, R.M.  “Fadiga de revestimentos asfálticos com camadas intermediárias de geotêxtil”, 29ª Reunião Anual de Pavimentação, Cuiabá, Mato Grosso, 1995.

• Mini-catálogo “Bidim. O segrego da durabilidade em recapeamento”.

DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA

Autor: Departamento Técnico – Atividade Bidim

Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.

RESUMO

Este trabalho apresenta detalhes sobre a construção do Trecho Experimental implantado na Rodovia SP-310 pelo Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de  Paulo  DR11, relativo à aplicação do geotêxtil Bidim como “Camada Anti Propagação de Trincas” na restauração de pavimento semirrígido. O trabalho também apresenta os requisitos para o sucesso do geotêxtil nesta aplicação e dá ênfase a qualidade da instalação do geotêxtil com um fator “crítico” para a obtenção do desempenho esperado, apresentando uma “Metodologia Básica de Instalação”.

O PROBLEMA

Implementar um sistema de Camada Anti Propagação de Trincas do Trecho Experimental implantado na Rodovia SP-310.

A SOLUÇÃO

Foi utilizado o geotêxtil Bidim como elemento principal no sistema de Camada Anti Propagação de Trincas da obra.

DADOS DA OBRA

• DATA DE EXECUÇÃO: 06/05/93
• LOCALIZAÇÃO: Rodovia SP-310, no trecho Ilha Solteira Pereira Barreto
• CLIENTE: Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de Paulo DR11
• TIPO DE OBRA: Restauração de rodovia
• FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM: Elemento da Camada Anti Propagação de Trincas
• QUANTIDADE UTILIZADA: 500 m Geotêxtil Bidim RT-10

REFLEXÃO DE TRINCAS

Qualquer que seja o tipo de estrutura do pavimento (flexível, rígido ou semirrígido), mesmo bem projeta e bem construí, eles se degradam ao longo do tempo, seja pela ação do tráfego ou pela ação de fatores climáticos, ou ainda pela ação conjunta desses dois fatores.

A principal demonstração da degradação de um pavimento é o seu nível de trincamento, que podo se associar a outros defeitos estruturais e funcionais, e que determinarão qual a solução de restauração a ser adotada para a recuperação de sua serventia.

O trincamento das camadas estruturais e do revestimento de um pavimento provoca uma série de consequências desfavoráveis para sua manutenção e perenidade, das quais podemos citar:

• Perda da estanqueidade;
• Perda da capacidade de suporte;
• Concentração de tensões ao nível do subleito;
• Distribuição irregular/aumento de tensões nas camadas estruturais;
• Degradação/erosão da camada de rolamento na vizinhança da trinca;
• Perda de finos por efeito de “bombeamento”; – Aumento das deflexões.

As consequências acima, oriundas do trincamento, vão se somando, levando o pavimento à ruína. Desta forma, tudo deve ser feito para evitá-las ou minimizar seus efeitos.

O “fenômeno da reflexão de trincas” é o reaparecimento na superfície da camada de restauração do mesmo padrão de trincamento da superfície antiga, provocado pelo movimento das bordas das trincas quando da ação do tráfego/variações de umidade do solo/variações de temperatura. Este fenômeno pode ocorrer em intervalos de tempo curtos, e complicam muito a problemática da restauração pavimentos com misturas betuminosas.

APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

Para retardar a “propagação das trincas” na restauração pavimentos com misturas betuminosas, combatendo os efeitos nocivos da aparição das trincas e aumentando a vida útil do pavimento, o geotêxtil Bidim (nãotecido agulhado, 100% poliéster, filamentos contínuos) apresenta-se como umas das soluções mais viáveis técnico-economicamente.

Aplicado entre a nova capa de rolamento e a antiga, devidamente impregnado com asfalto, o geotêxtil Bidim forma camada de descontinuidade viscoelástica, que absorve e dissipa as tensões provocadas pelos movimentos das bordas das trincas, retardando o efeito da propagação/reflexão das trincas.

Nesta aplicação, o geotêxtil Bidim absorve as tensões localizadas que poderiam danificar rapidamente a nova capa de rolamento.

Por formar uma membrana impermeável, o geotêxtil Bidim impregnado com asfalto evita a penetração de água na estrutura do pavimento, evitando seus efeitos nocivos, tais como perda de capacidade de suporte, bombeamento de finos etc.

TRECHO EXPERIMENTAL RODOVIA SP-310

Convivendo constantemente com problemas de reflexão de trincas nas restaurações de pavimentos, o Eng.

Ademilton de Matos, Diretor Técnico da DR-11 (Araçatuba) do Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de Paulo, decidiu verificar o comportamento do geotêxtil Bidim como camada anti propagação de trincas, por ocasião da restauração do pavimento do trecho Ilha Solteira Pereira Barreto da Rodovia SP-310.

Para o DER, o trecho mais crítico da rodovia em termos de trincamento e que deveria apresentar problemas de reflexão de trincas mais rapidamente localizava-se próximo a cidade de Ilha Solteira entre as estacas 1480 (Km 651 + 616,80 m) e 1513 + 4,80m (Km 652 + 281,60m).

Observações conjuntas no local, efetuadas em setembro de 1991, confirmaram que o trecho apresentava muitas trincas, provenientes provavelmente de fadiga e de reflexões da base de solo cimento, porém não se verificavam problemas estruturais e deformações (flexas) nas trilhas de roda.

Embora bastante trincado, o pavimento apresentava boas condições estruturais. Das duas faixas de tráfego (3,60m), a que se apresentava mais trincada era a do sentido Ilha Solteira Pereira Barreto (faixa esquerda), com o trincamento concentrado nas trilhas de roda interna e externa. Na faixa menos trincada, sentindo Pereira Barreto Ilha Solteira, basicamente o trincamento era de reflexão da base de solo cimento.

Decidiu-se então implantar um Trecho Experimental que utiliza o geotêxtil Bidim numa extensão de 500 m (nas duas faixas).

Paralizações na obra fizeram com que os trabalhos e a implantação do Trecho Experimental viessem a ocorrer somente no mês de fevereiro de 1992 (06 e 07/02/92).

Localização

O Trecho Experimental localiza-se na Rodovia SP-310, no trecho Ilha Solteira Pereira Barreto, conforme a Figura 1.

O Trecho Experimental foi composto por três sub-trecho:

• Sub-trecho com geotêxtil Bidim com 250 m de extensão (T3) estaca 1480 a 1492 +10,00m;

• Sub-trecho sem geotêxtil Bidim com 164,80 m de extensão (T2) Testemunha, estaca 1492 + 10,00 a 1500 + 114,80m);

• Sub-trecho com geotêxtil Bidim com 250 m de extensão (T1) estaca 1500 + 14,80 a 1513 + 4,80m).

Os desenhos esquemáticos das Figuras 2 e 3 apresentam a planta de disposição e perfil longitudinal do trecho experimental.

Estrutura do pavimento

O pavimento por ocasião da restauração efetuada em 1991/1992 havia sido executado há aproximadamente 18 anos. No Trecho Experimental (T1, T2 e T3) foi aplicada uma camada de CBUQ com espessura de 5 cm (Figura 4).

(sem escala)

Figura 4 – Seção transversal tipo do pavimento do Trecho Experimental.

Volume diário médio

Estatística de Trânsito do DER-SP do Posto de Coleta nº 469 apresenta para a Rodovia SP-310 (Trecho Pereira Barreto Ilha Solteira) no ano de 1990 o seguinte VDM:

• Km 624
• Extensão do trecho 39 km – Tipos veículos:

Leves 1.177

Médios 203

Pesa 264

Semirreboque/reboque 86

Ônibus 86

Total (VDM) 1.816 veículos/dia

AVALIAÇÃO ESTRUTURAL DO PAVIMENTO ANTERIOR A RESTAURAÇÃO

As informações abaixo apresentadas fazem parte do Projeto de Restauração da Rodovia SP-310 elaborado pelo Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de Paulo (CET-11 ST-11 DR11).

Deflexões corrigidas Viga Benkelman:

Faixa da Esquerda = Sentido Ilha Solteira Pereira Barreto

Faixa da Direita = Sentido Pereira Barreto Ilha Solteira

TRI = Trilha de Roda Interna

TRE = Trilha de Roda Externa

Tabela 1 Deflexões corrigidas (1/100mm) obtidas com a viga Benkelman antes da restauração.

Resumo das deflexões características máximas por faixa:

Trecho em Km		Faixa da direita			Faixa da esquerda
	DM	S	Dcd	DM	S	Dcd
650, 5-651	71,1	25,3	96,4	73,8	19,45	93,25
651-651,5	87,6	21,8	109,4	52,8	6,81	59,61
651,5-652	73,8	19,75	93,55	54,6	11,2	65,8
652-652,5	35,7	7,27	42,97	41,72	7,52	49,25

DM = Deflexão média

S = Desvio Padrão

Dcd = Deflexão característica

 Tabela 2 Resumo das deflexões características máximas por faixa antes da restauração (1/100 mm).

AVALIAÇÃO ESTRUTURAL FINAL

Trecho do Km 651,5 ao Km 652

• Dadm 70;
• Dp (faixa direita) 93, raio de curvatura 999 m; espessura de restauração 6 cm;
• Dp (faixa esquerda) 65, raio de curvatura 999 m; espessura de restauração 5 cm;
• Qualidade estrutural: regular;
• Critério de cálculo: deflectômetro; – Medidas corretivas: reforço.

Trecho do Km 652 ao Km 652,5

• Dadm 70;
• Dp (faixa direita) 42, raio de curvatura 5, espessura de restauração 5 cm;
• Dp (faixa esquerda) 49, raio de curvatura 102 m; espessura de restauração 5 cm;
• Qualidade estrutural: boa;
• Medidas corretivas: correção de superfície.

7 REQUISITOS PARA O PERFEITO DESEMPENHO DO GEOTÊXTIL BIDIM

Embora seja de uma maneira geral sempre benéfico, em qualquer obra de restauração de pavimentos, para se obter o melhor desempenho possível da aplicação do geotêxtil, três itens devem ser considera conjuntamente:

• Um projeto de restauração de pavimento para a obra; – A escolha do geotêxtil adequado;
• A correta instalação do geotêxtil Bidim.

A experiência e prática mostram que os três itens acima apresentam nunca deveriam deixar de coexistir.

Projeto de restauração do pavimento

Qualquer obra de recapeamento deve ser precedida pela execução de um correto “Projeto de restauração de pavimento” que leve em consideração as características estruturais (capacidade de suporte, fadiga  materiais, módulos, deformabilidade/deflectometria, resiliência, espessuras, vida útil residual, etc.) e funcionais (trincamento, deformações permanentes, flexas nas trilhas de roda, irregularidades, exudações, etc.) do pavimento existente, associando ainda as condições climáticas (pluviometria, temperaturas e eventual lençol freático) ao tráfego esperado, e só a partir de análise conjunta preferencialmente feita com base na “Mecânica  Pavimentos” é que se determinam as soluções de restauração a serem adotadas (tratamentos de superfície, materiais a serem utiliza, espessuras de capa, etc.).

Quando o geotêxtil é incorporado como medida de restauração para inibir a propagação das trincas de reflexão, aumentar a vida de fadiga das misturas betuminosas e impermeabilizar o pavimento no contexto do Projeto de Restauração de Pavimento é que teremos o maior benefício esperado dele, embora este sempre seja positivo (quando também bem escolhido e instalado).

A própria incorporação do geotêxtil ao projeto pode e deve ser feito baseado em critérios aborda na mecânica pavimentos, mecânica da fratura, deflexões admissíveis, vida de fadiga, fator de efetividade do geotêxtil, posição em relação a linha neutra etc.).

Geotêxtil adequado

A correta especificação do geotêxtil não passa apenas pela descrição de suas características/propriedades físicas (gramatura, cor etc.), e sim pela seleção das propriedades (e valores) requeridas para o perfeito desempenho da aplicação, para resistir aos esforços de instalação e garantir sua vida útil.

Para a aplicação em questão, camada anti propagação de trincas e aumento da vida útil de fadiga, as propriedades requeridas são: resistência à tração/alongamento, a propagação do rasgo, flexibilidade, atrito de interface, resistência a fadiga, isotropia, capacidade de absorção e retenção de asfalto, espessura adequada, porosidade e ponto de amolecimento da matéria prima superior às temperaturas de trabalho das misturas betuminosas a quente.

O geotêxtil Bidim, atende perfeitamente quanto às propriedades requeridas, notadamente o geotêxtil Bidim RT- 10.

INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM METODOLOGIA BÁSICA

Considerada pelos especialistas do mundo todo como crítica de fadiga das misturas betuminosas nas obras de recapeamento, a instalação do geotêxtil nãotecido é, no entanto, bastante simples e se enquadra perfeitamente na rotina e prática serviços normalmente executa neste tipo de obra.

A metodologia básica preconizada pela Mexichem Bidim, que segue abaixo, apresenta conceitos e necessidades que deveriam ser considera mesmo em obras de restauração sem a existência do geotêxtil:

Limpeza de pista Correção de defeitos estruturais localiza

Prática indicada para qualquer tipo de restauração (recapeamento), com geotêxtil ou não, todas as áreas que possuam deficiências de estrutura deverão ser abertas, retiradas as camadas deficientes eventualmente até o subleito (inclusive), recomposição do subleito/camadas com materiais compatíveis ao tipo de pavimento e que possibilitem capacidade portanto (estrutural) no mínimo igual ao restante das áreas e comportamento geral semelhante.

Muitas vezes se faz necessário a execução de drenagem subsuperficial dessas áreas problemáticas e até drenagem profunda, pois a deficiência estrutural está ligada à presença de água, seja do lençol freático, seja de capilaridade ou pluviometria retida.

Correção de depressões e irregularidades

Prática indicada para qualquer tipo de restauração, com ou sem geotêxtil Bidim, depressões e irregularidades, tais como, deformações excessivas de flechas em trilhas de roda, afundamentos localiza ou elevações produzidas por deficiência de estabilidade da mistura betuminosa antiga, ou rupturas, devem ser retiradas por fresagem da superfície ou regularizadas com mistura betuminosa devidamente aplicada e compactada, caso contrário quando aplicada a mistura betuminosa nova, como a compactação em geral é feita de forma homogênea em toda a superfície, aquelas regiões de maior espessura (depressões) ficam com menor densidade, e o tráfego poderá reproduzir em pouco tempo o mesmo problema anterior (depressões e irregularidades).

Depressões e irregularidades produzidas por misturas sem estabilidade devem preferencialmente ser retiradas por fresagem da superfície, caso contrário o problema pode-se repetir na capa nova. Quando se utilizar o recurso da retirada de material da superfície por processo de fresagem, recomenda-se soltar o tráfego sobre a nova superfície por algum tempo (eventualmente, dias), para a total retirada de partículas pulverulentas, minimizar a rugosidade produzida pela fresa e principalmente verificar se não se manifestarão problemas devido à redução da espessura da camada superficial, tais como desagregações e deficiências estruturais, que então deverão ser devidamente corrigidas.

Selamento das trincas

As trincas com dimensões maiores que 3mm, ou com suas bordas erodidas, devem ser seladas com aplicação de lama asfáltica, asfalto e até mistura betuminosa conforme o caso. As juntas de placas de concreto eventualmente devem ser reconstruídas ou receberem tratamento semelhante às trincas para o correto preparo da superfície.

Em pavimentos com grandes áreas trincadas do tipo “couro de crocodilo”, mesmo sem grandes erosões de bordas, às vezes é mais indicada à execução de uma camada fina de mistura betuminosa (sem agrega grau), sem dimensões definidas, aplicada com motoniveladora. Em áreas com padrões de trincamento semelhante e com erosões de borda, esta é a técnica de preparo de superfície recomendada. Esta camada aplicada sobre uma imprimação de ligação sela as trincas e possibilita um apoio perfeito do geotêxtil Bidim na superfície. Esta camada é conhecida na prática, mesmo em processos de restauração sem o uso do geotêxtil Bidim como “camada de sacrifício” ou “massa fina”.

Esta etapa de selagem de trincas é muito importante para o bom desempenho do geotêxtil Bidim, pois garante o seu total apoio na superfície e contato com a camada inicial de asfalto, garantindo uma boa impregnação.

Limpeza da pista

As operações anteriormente descritas podem sujar a pista ou depositar agrega. A correta limpeza da pista garante a perfeita aderência do asfalto e do geotêxtil Bidim nas etapas seguintes. A limpeza para retirar eventuais agrega evita a perfuração do geotêxtil Bidim

Primeira aplicação do ligante asfáltico

Deve ser feita com cimento asfáltico indicado para as condições climáticas regionais

(viscosidade/penetração/susceptibilidade térmica). O ligante deverá ser uma emulsão asfáltica ou um cimento asfáltico.

A escolha entre uma emulsão ou um cimento asfáltico vai das condições de disponibilidade mesmos na obra, equipamentos disponíveis, temperaturas locais, horário de trabalho (dia/noite) e pluviosidades. Em locais muito frios o uso de emulsão pode exigir muito tempo para o seu rompimento e cura, ou até inviabilizar seu uso.

No caso de uso de emulsão asfáltica deve-se esperar a ruptura e cura do material para a etapa posterior de instalação do geotêxtil Bidim. Recomenda-se o controle da taxa de asfalto através de bandejas (pesagem antes e depois da aplicação), para a obtenção da taxa desejada e melhor homogeneidade da aplicação. Eventuais correções da taxa total podem ser feitas por ocasião da segunda aplicação de ligante asfáltico. É mais indicado trabalhar com condições que levem eventualmente a taxas menores que a esperada na primeira aplicação, pois correções podem ser feitas na segunda aplicação. Excessos são difíceis de corrigir (aplicação de areia seca, por exemplo).

A taxa total de asfalto (residual) depende do estado da superfície do pavimento antigo. Se mais liso exige menos asfalto, se mais rugoso ou trincado exige mais asfalto. Existe uma taxa ideal, que é responsável pela saturação do geotêxtil Bidim, pela ligação com a superfície antiga/selagem eventual de trincas e pela ligação com a nova capa. Na prática, a taxa total de asfalto residual (primeira mais segunda aplicação) para trabalhos como o geotêxtil Bidim RT-10 gira em torno de 1,00 a 1,20 litros/m². Para a primeira aplicação a taxa residual indicada é de 0,70 a 0,90 litros/m².

Ajustes em função da superfície do pavimento antigo devem ser feitos na obra (textura, rugosidade e até rampas). A falta de asfalto é danosa pela não impermeabilidade e eventuais faltas de aderência. O excesso é danoso pela exsudação e eventuais escorregamentos. No entanto o processo não é tão rigoroso e as práticas de obra conseguem obter e aplicar as taxas ideais facilmente.

Instalação do geotêxtil Bidim

O geotêxtil Bidim pode ser desenrolado e instalado manualmente ou com auxílio de equipamentos apropria.

Esses equipamentos, que vão desde simples “pendurais” até máquinas mais performantes, devem ser utiliza principalmente em obras que requeiram produtividade.

O geotêxtil Bidim deve ser instalado o mais esticado possível evitando-se rugas. No caso eventual de rugas, estas devem ser eliminadas com cortes e recuperadas com sobreposições simples, ou preferencialmente, de topo.

As uniões longitudinais das mantas de geotêxtil Bidim deverão ser feitas por sobreposições de 5 a 10 cm. Essas uniões devem ser feitas preferencialmente fora da região de solicitação das cargas de roda (trilhas), ou seja, no eixo de pistas simples e nas divisões das faixas de tráfego. Quando da aplicação da primeira manta de geotêxtil Bidim e da camada de revestimento, a vibro acabadora deverá estar com a dimensão da mesa regulada para deixar uma faixa adicional de geotêxtil sem aplicação da mistura betuminosa, para a sobreposição com a próxima manta a ser instalada.

As uniões transversais podem ser feitas de topo (preferencialmente) ou por sobreposição, neste caso não se esquecendo de sobretaxas de asfalto para a perfeita impregnação.

Nas instalações em curvas horizontais abertas, como são normalmente as curvas rodoviárias, principalmente com o uso de pendurais e equipamentos de instalação, o geotêxtil Bidim é suficientemente deformável para se adaptar perfeitamente às condições geométricas da pista, mantendo as condições ideais de instalação. No caso de curvas horizontais muito fechadas, normalmente urbanas, principalmente com instalações manuais do geotêxtil Bidim, para evitar a formação prejudicial de rugas, deve-se instalar a manta em trechos “tangentes” retirando-se por corte os excessos forma e fazendo-se emendas preferencialmente de topo.

Rolagem do geotêxtil

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

Sobre as superfícies fresadas, onde o asfalto aplicado tende a se deslocar para regiões mais baixas das saliências da superfície, a compactação também ajuda a fazer uma redistribuição e uniformização. Com esta rolagem começa o processo de impregnação e fixação do geotêxtil, resultando no final em uma membrana tem saturada, impermeável e com deformação adequada.

Pesquisas tecnológicas mostraram que o desempenho do sistema é mais eficaz quando esta operação de rolagem diretamente sobre o geotêxtil Bidim é efetuada. A rolagem é feita com rolo de pneus (com controle de pressão), que passa sobre o geotêxtil com baixa pressão de inflação (aproximadamente 40 lbf/in²). Conforme o tipo de asfalto utilizado (viscosidade/penetração) e temperatura local. Uma ou duas passadas do rolo são suficientes. Para temperaturas baixas pode-se fazer o resultado aumentando a pressão ou com maior número de passadas.

Com esta operação se obtém total aderência do geotêxtil Bidim e início da impregnação por penetração invertida. O aspecto da superfície é um tom “pardo” mesclado pelas marcas pneus do rolo compactador. A operação (número de passadas x pressão) deve ser feita de forma que o asfalto não suba muito na superfície provocando aderências nos pneus do rolo compactador.

Segunda aplicação do ligante asfáltico

Visando promover a perfeita aderência da nova capa sobre o geotêxtil Bidim, bem como completar e taxa total de asfalto (corrigindo faltas iniciais eventuais), sobre o geotêxtil Bidim (após rolagem) é feita a segunda aplicação de ligante asfáltico.

No geotêxtil Bidim RT-10 a taxa de asfalto residual aplicada gira em torno de 0,30 litros/m² nessa segunda aplicação. Por ocasião da compactação da mistura betuminosa a quente (operação final), o asfalto termina por se distribuir pelo corpo do geotêxtil dando-lhe perfeitas condições de impregnação. Recomenda-se que após a compactação da mistura sejam retira corpos de prova para verificação da impregnação do geotêxtil e taxa total de asfalto aplicada.

Salgamento da superfície

Esta operação é feita com o objetivo de evitar a aderência do asfalto/geotêxtil Bidim nas rodas caminhões de transporte ou rodas/esteiras da vibro-acabadora. O salgamento é feito com a própria mistura betuminosa, em pequena quantidade apenas nos locais onde passarão as rodas/esteiras.

Em locais frios, esta operação muitas vezes é dispensada.

Uma correta orientação aos motoristas caminhões que transportam a mistura betuminosa ajuda a minimizar a necessidade do “salgamento”.

Aplicação e compactação da mistura betuminosa

Operação feita dentro padrões e critérios tradicionais.

Considerações complementares

A metodologia acima apresentada para a perfeita instalação do geotêxtil Bidim é de caráter geral, sendo assim pode e deve sofrer eventuais alterações visando obter a melhor adequação para as condições específicas da obra e para a melhor produtividade e desempenho possíveis.

Os fatores e peculiaridades que influem em cada situação são: equipamentos e pessoal disponível, produtividade, temperaturas locais, período de execução (dia e noite), umidade relativa do ar, condições de superfície do pavimento, tipo de asfalto utilizado nas imprimações (emulsão ou cimento asfáltico), propriedades do resíduo asfáltico (CAP) utilizado no tocante à viscosidade/penetração/suscetibilidade térmica, gramatura do geotêxtil utilizado, rampas e curvas (geometria) do pavimento, outros.

Sendo assim, até etapas podem ser eliminadas ou condensadas, mas com todo o critério possível para garantir as perfeitas condições de instalação do geotêxtil, preparo de superfície adequado, taxa de asfalto adequada, perfeita impregnação, perfeita aderência geotêxtil-pavimento antigo e geotêxtil-novo capa etc.

A Figura 5 mostra o resultado do correto selamento de trincas e o resultado de um selamento incorreto de trincas.

No caso incorreto o geotêxtil acaba por penetrar na trinca resultando em uma rápida propagação dela, além de que o asfalto residual aplicado desce pela trinca e não resulta em impregnação do geotêxtil comprometendo a impermeabilidade do local.

INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM TRECHO EXPERIMENTAL

Correção de defeitos estruturais localiza Correção de depressões e irregularidades

Como o pavimento se apresentava isento de defeitos estruturais, depressões, irregularidades e outros, fora o trincamento, não houve necessidade de preparo do pavimento nesse sentido.

Selagem das trincas

Na pista Ilha Solteira Pereira Barreto, sub-trecho T1, a superfície do pavimento apresentava trincas do tipo “couro de jacaré” com dimensões pouco superiores a 3mm. Nessa região foi feito um trabalho de selagem de trincas através da aplicação de mistura betuminosa (CBUQ) apenas com os “finos’, que foi aplicado manualmente sobre a superfície seguida limpeza manual com vassoura para que esses finos penetrassem nas trincas. Nas demais áreas não houve necessidade de selagem de trincas.

Primeira aplicação do ligante asfáltico

A emulsão asfáltica RR2C foi aplicada com uma temperatura de 50/55°C, com barra espargidora. As taxas de asfalto foram devidamente controladas com o auxílio de bandejas (pesagem antes e depois). Foi esperada a devida cura de emulsão. Cada subtrecho de aplicação do ligante betuminoso teve seu devido controle de taxa de asfalto, sendo que a média determinada foi:

• Taxa de emulsão pura: 1,21 litros/m²
• Taxa de resíduo asfáltico (CAP): 0,79 litro/m²

Instalação do geotêxtil Bidim

Havia sido preparado para a execução do Trecho Experimental um “pendural’ (conforme Figura 7), porém este só foi utilizado no início trabalhos de instalação no sub-trecho T3, pois as bobinas de geotêxtil Bidim estavam sem o tubo de papelão (haviam sido retira). O restante do trecho foi instalado manualmente, com o devido cuidado para se evitar rugas (as poucas rugas foram retiradas com cortes e emendas feitas “topo a topo”). As emendas entre mantas na longitudinal foram feitas por sobreposição no eixo da pista e, portanto, fora das trilhas de rodas. As emendas transversais foram feitas do tipo “topo a topo”. Apesar de ter sido instalado manualmente, graças ao treinamento inicial feito com a equipe de operários, pode-se considerar que o geotêxtil Bidim foi bem instalado.

Rolagem do geotêxtil

Sobre toda a superfície do geotêxtil foi efetuada a operação com rolo de pneus, variando-se o número de passadas e pressão pneus em função da temperatura local horária (muito elevada principalmente nesta época do ano fevereiro/92). De uma maneira geral, a rolagem foi controlada visualmente, sendo que nos períodos menos quentes contou de duas passadas com pressão de 70 lbf/in² e nos períodos mais quentes de uma passada com pressão de 40 lbf/in².

Segunda aplicação do ligante asfáltico

A emulsão asfáltica RR2C foi aplicada sobre o Bidim nas mesmas condições da primeira aplicação, também com controle através de bandejas, sendo a taxa média:

• Taxa de emulsão pura: 0,73 litros/m²
• Taxa de resíduo asfáltico (CAP): 0,47 litros/m²

Salgamento da superfície

Como a temperatura local é muito elevada, o “salgamento” da superfície foi efetuado, com a própria mistura retirada da caçamba da vibro-acabadora, apenas na região das rodas caminhões de transporte de CBUQ e da vibro-acabadora. No final de um dia de trabalho, devido à queda da usina de asfalto, foi necessária a aplicação de um “salgamento” sobre toda a superfície em uma grande extensão da faixa Ilha Solteira Pereira Barreto do subtrecho T1 para evitar o tráfego diretamente sobre o geotêxtil Bidim. A capa de rolamento foi aplicada no dia seguinte sem que nenhum dano tenha sido provocado no sistema geotêxtil + asfalto.

Aplicação e compactação do CBUQ

Executado com os procedimentos tradicionais sem maiores observações, apenas que foi tomado o devido cuidado para que na oportunidade da aplicação do CBUQ na primeira faixa da pista fosse deixando uma sobre largura de geotêxtil Bidim sem que a mistura betuminosa para a posterior sobreposição longitudinal (eixo da pista) da manta lateral contígua.

10 TREINAMENTO PARA A EQUIPE DA CONSTRUTORA SANCHES TRIPOLONI

Antes da execução serviços de implantação do Trecho Experimental, foi feita uma palestra de treinamento, não só para o engenheiro da obra, mas também e principalmente para os encarrega, laboratoristas, motoristas, operadores de máquinas e operários, de maneira que na ocasião de execução de cada atividade estes sabiam exatamente o que fazer, e mais importante, “por que fazer”.

Graças a este treinamento, que motivou a to os envolvi, a execução do Trecho Experimental transcorreu muito bem e com excelente qualidade.

Esta experiência serviu de exemplo para ser aplicado em qualquer obra, pois quando os operários e demais envolvi sabem exatamente “o que fazer” e “por que fazer”, a motivação pode levar ao sucesso mais facilmente.

11 AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES DO TRECHO EXPERIMENTAL MAIO 1993

Em avaliação subjetiva do estado da superfície do pavimento do Trecho Experimental efetuada em 06 de maio de 1993, com 1 ano e 3 meses de implantação, verificou-se que os três sub-trecho (T1, T2 e T3), com e sem o geotêxtil Bidim, encontravam-se em perfeitas condições, sem defeitos ou quaisquer indícios de trincamentos. Pretende-se continuar com as avaliações para o acompanhamento do desempenho subtrechos.

12 AGRADECIMENTOS

A implantação do Trecho Experimental só foi possível graças à determinação e apoio do Engº Ademilton de Matos, Diretor Técnico da DR-11 (Araçatuba) do DER-SP e ao apoio incondicional da Construtora Sanches Tripoloni, principalmente do Engº Carlos Alberto A. Rodrigues, a quem agradecemos.

Nossos agradecimentos especiais aos operários motoristas, laboratoristas, encarrega e demais funcionários da Construtora Sanches Tripoloni e do DER-SP, pela colaboração e especial sentimento de profissionalismo demonstrado durante os trabalhos de implantação do Trecho Experimental.

13 BIBLIOGRAFIA

COLOMBIER, Georges.  Fissuration dês Chaussés Nature et Origine des Fissures Moyens pour Maitriser leur Remontés, Reflective Cracking in Pavements Assesment and Control, Liége, Bélgica, março de 1989.

MARONI, Laerte Guião et Al.  Aplicação do geotêxtil nãotecido na Restauração do Pavimento da Ruta 5 e Ruta 7 “Uma Experiência Argentina”, 26ª Reunião Anual de Pavimentação, Aracaju (SE), outubro de 1992.

MARONI, Laerte Guião Aplicações Recentes de Geotêxtil en Repavimentacion Asfáltica, Congresso Nacional de Vialidad y Trânsito, Buenos Aires (Argentina), dezembro de 1992.

Relatórios Internos Atividade Bidim.

DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA

Autor: Departamento Técnico – Atividade Bidim

Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.

RESUMO

Este trabalho apresenta detalhes sobre a implantação e avaliação do Trecho Experimental de aplicação do geotêxtil Bidim na restauração do pavimento da Rodovia SP-320 (Rodovia Euclides da Cunha), trecho Votuporanga-Fernandópolis, realizado pelo Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de Paulo (DER-SP), na DR-9, sobre pavimento semi- rígido.

O PROBLEMA

Implementar um sistema capaz de evitar o trincamento da restauração do pavimento da Rodovia SP-320.

A SOLUÇÃO

Foi utilizado o Geotêxtil Bidim como elemento imprescindível no sistema anti trincamento da obra em questão.

DADOS DA OBRA

• DATA DE EXECUÇÃO: 06/05/93
• LOCALIZAÇÃO: Rodovia SP-320 (Rodovia Euclides da Cunha
• CLIENTE: Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de Paulo (DER-SP)
• TIPO DE OBRA: Reparação de rodovia
• FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM: Camada anti propagação de trincas
• QUANTIDADE UTILIZADA: Geotêxtil BIDIM

TRINCAMENTO EM PAVIMENTOS E SUAS CONSEQUÊNCIAS

Qualquer que seja o tipo de estrutura do pavimento, quer seja flexível, rígida ou semirrígida, mesmo bem projetadas e bem construídas, essas se degradam com o passar 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 seu nível de trincamento (tipos e quantidades). O trincamento pode se associar a outros tipos de defeitos, sejam estruturais ou funcionais, levando os pavimentos à ruína ou a um nível de serventia inadequado. Qualquer projeto ou medida de restauração deve levar em consideração o trincamento.

2.1 Possíveis origens das trincas

Fadiga

O fenômeno da fadiga é característico 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/microfissuras 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 essas trincas 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 constituída.

Retração

A retração impedida de uma camada da estrutura do pavimento de comprimento quase infinito se traduz por trincas/fissuras cada vez que o atrito de interface da camada com seu suporte são suficientes 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 da 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 do subleito ou de camadas estruturais

Movimentos ou a perda de capacidade de suporte do subleito ou de camadas estruturais (reforço, sub-base e base) podem criar trincas/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 mal drenado;

• Adensamento lento sob o efeito dinâmico do tráfego de um solo/material compressível ou de um aterro/material mal compactado;

• Ruptura/escorregamento do terreno, especialmente em seções mistas de corte-a terro;

• Retração hidráulica de solos argilosos por perda excessiva de água após perigo muito secos;

• Inchamento 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 do congelamento da água mal drenada nas camadas de pavimento;

• Solos/materiais muito resilientes.

Defeitos de construção

Erros de concepção ou de construção de uma ou mais camadas do pavimento podem se constituir na origem do aparecimento de trincas/fissuras:

• Variação transversal da capacidade portanto: este problema é frequente quando do alargamento de uma rodovia antiga ou ainda construção 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 as faixas, ou transversais com a retomada de serviços, criam zonas fracas quando mal executadas e preparadas. Esses defeitos são comumente a causa de fissura/trincas, e são mais características em materiais hidráulicas (cimenta), embora possam ocorrer também em materiais betuminosos;

• Descolamento 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.

2.2 As 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 consequências 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 subleito, com todas as consequências nefastas já conhecidas:

• perda de capacidade de suporte;
• bombeamento de finos;
• aumento das deflexões; – aumento da deformabilidade; – outras.

Concentrações de tensões sobre o subleito

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

Aumento das tensões e deformações no pavimento;

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 vizinhança das trincas;

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

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

REFLEXÃO DE TRINCAS

O trincamento em um pavimento é um fato normal, embora de consequências por vezes desastrosas, porém, o fenômeno de “reflexão de trincas”, isto é, o reaparecimento na superfície da camada nova de restauração do padrão de trincamento da superfície antiga, que pode ocorrer dentro de intervalos de tempo bastante curto após a execução da 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), as bordas 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 ou vizinho à trinca, produzindo depressões (deflexões) da borda carregada. De maneira geral, o tráfego produzirá movimentos verticais por das trincas.

Variações de temperaturas

As variações de temperatura, noite/dia e inverno/verão, criam alongamentos e retrações de partes do pavimento compreendidas entre duas 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.

A Mecânica das Fraturas é a mecânica do meio contínuo aplicado a sóli elásticos. Oriunda da metalurgia, tem sido utilizada na análise de ensaios de fadiga de misturas asfálticas e compreensão do surgimento e propagação das trincas.

Aplicável ao processo de trincamento também em pavimentos novos indica a existência de microfissuras distribuídas na massa e mistura betuminosas, que com a repetição das solicitações térmicas e de carga de tráfego, essas figuras 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 ao fenômeno da “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. No caso de camadas de reforços constituídas sobre pavimentos trinca ou com juntas, a 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.

Pioneiro no estudo da mecânica das fraturas para uso em pavimentos, G. R. Irwin (1957) propôs o conceito de “Fator de Intensidade de Tensões” e observou que o comportamento da trinca pode ser representado e explicado por três tipos independentes de movimentos cinemáticos com relação às bordas da trinca, conforme os deslocamentos resultantes contribuam para a abertura, cisalhamento ou rasgamento, ou seja, mo de deslocamento relativo das superfícies das bordas da trinca. Esses três mo (I, II e III) são, portanto, necessários e suficientes para descrever toos mo possíveis de comportamento da trinca (Figura 1).

Cada um movimento da trinca é associado a um campo de tensões na vizinhança imediata da extremidade da trinca, que gera o “Fator de Intensidade de Tensões”, que determina a taxa de velocidade de propagação da trinca. O “Fator de Intensidade de Tensões” depende da carga, geometria e configuração da trinca e rigidez do material.

O trincamento por reflexão, produzido pelo tráfego, é provavelmente uma combinação mo I e II de deslocamento da trinca, embora o modo III possa também acontecer se, por exemplo, a trinca não é normal à direção do fluxo de tráfego (Figura 2).

Variações térmicas resultam geralmente em tensões normais ao plano da trinca, o que dá origem ao modo I de deslocamento (Figura 2).

O Profº Jacques de Medina, e o Engº Régis Martins Rodrigues apresentam em seu trabalho “A Mecânica da Fratura Aplicada ao estudo do Trincamento de Pavimentos”, a Figura 3 que representa esquematicamente as solicitações do tráfego que causam o surgimento e a propagação de trincas pela ação de uma roda.

Quaisquer que sejam os agentes externos (tipo 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. Esse pode não ser o caso de misturas betuminosas novas, mas pode sê-lo dentro de alguns meses conforme o tipo de asfalto, intemperismo, grau de compactação, grau de oxidação etc.

SOLUÇÃO COM 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 o caso do geotêxtil nãotecido impregnado com asfalto.

O geotêxtil Bidim é instalado devidamente impregnado com asfalto sobre o revestimento trincado/fissurado e sob a nova capa de rolamento, com o objetivo de retardar a propagação das trincas. Este fenômeno de retardamento da propagação das trincas pelo fato da estrutura geotêxtil + asfalto formar uma camada de descontinuidade viscoelástico 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 da trinca inferior e pelo redirecionamento da trinca existente passando está a se propagar na horizontal, mediante um deslocamento localizado entre a capa de rolamento e o pavimento antigo em ambos os la da trinca. Esse redirecionamento dissipa a energia diminuindo a intensidade das tensões.

Complementarmente ou como 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 previsto 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 Antipropagação de Trincas”, o geotêxtil Bidim absorve as tensões localizadas que poderiam danificar a nova capa de rolamento pelo efeito da reflexão de trincas e aumenta, de maneira geral, a vida de fadiga desta mistura (Figura 4).

TRECHO EXPERIMENTAL RODOVIA SP-320

O fenômeno de reflexão de trincas é, reconhecidamente, um problema constante na restauração pavimentos, principalmente naqueles que tenham estrutura composta por bases ou sub-bases de solo-cimento, de comportamento semi-rígido.

Por isso, convivendo com esse problema constantemente, durante a restauração do pavimento da Rodovia SP-

320, que contém base de solo-cimento, a Diretoria Regional de   do Rio Preto (DR-9) do Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de  Paulo, decidiu por iniciativa de seu Diretor Técnico o Engº Carlos Milanezi, testar a técnica reconhecida internacionalmente de aplicação de geotêxtil nãotecido como “Camada Anti-Propagação de Trincas”.

Desta forma, após contato efetuado junto à Atividade Bidim selecionou-se um trecho da rodovia para a implantação do Trecho Experimental.

Depois de uma seleção prévia, o DER-DR9 optou pela escolha de um trecho localizado entre os Km 549 e Km 549,3, que apresentava uma rampa de 5,7% e largura da pista de 7,0 m (duas faixas de tráfego), além de uma terceira faixa.

O pavimento originalmente construído em 1964 já havia passado por duas restaurações (em 1974 e 1986), tendo recebido na implantação do trecho experimental espessura de capa de 3 cm em CBUQ.

Não se dispunha de informações sobre o comportamento estrutural do pavimento no local, desta forma a avaliação deveria recair simplesmente em função do desempenho do sub-trecho com geotêxtil Bidim e do sub- trecho testemunha (sem geotêxtil Bidim) quanto à velocidade de propagação de trincas.

O geotêxtil Bidim foi implantado na faixa de tráfego em rampa ascendente, que recebe maiores solicitações e, em consequência apresentava superfície bem mais trincada e deteriorada que a do subtrecho testemunha. A faixa com rampa descendente, mais bem preservada, não recebeu a aplicação do geotêxtil Bidim e foi mantido como testemunha.

O Trecho Experimental foi implantado no dia 06/10/1990.

Localização

O Trecho Experimental localiza-se na Rodovia SP-320 (Rodovia Euclides da Cunha), no trecho Votuporanga – Fernandópolis, do Km 549 ao Km 349 + 300,00 m, conforme a Figura 5.

Empresa responsável pela obra

A execução das obras de restauração da Rodovia SP-320 (Rodovia Euclides da Cunha) e a implantação do Trecho Experimental estiveram a cargo do SANCHES TRIPOLONI CONSTRUTORA, por intermédio do contrato nº 7768/9 edital 097/89-CO referente aos serviços de recapeamento, melhorias e construção de terceiras faixas do Km 545 ao Km 639 (94 Km).

Disposição do Trecho Experimental

O Trecho Experimental é composto de dois subtrechos (Figura 6):

• Subtrecho com geotêxtil Bidim, com cerca 200 m de extensão.

Localizado na faixa de tráfego ascendente (rampa positiva) sentido Votuporanga-Fernandópolis (faixa direita). Estaca 3601 + 14,65 m a estaca 3611 + 13,30 m.

• Subtrecho sem o geotêxtil Bidim (Testemunha) com cerca de 200 m de extensão.

Localizado na faixa de tráfego descendente (rampa negativa), sentido Fernandópolis-Votuporanga (faixa esquerda). Estaca 3601 + 14,65 m a estaca 3611 + 13,30 m.

Tipo de Veículos
Leves	3572
Médios	339
Pesados	651
Semi-reboque/reboque	214
Ônibus	139
Total………..(VDM)………….	4915 veículos por dia

Estrutura do Pavimento e Restauração

A Rodovia SP-320 foi originalmente pavimentada em 1964, tendo sido restaurada em 1974 e 1990 (ocasião de implantação do Trecho Experimental), conforme histórico que segue:

Terceiro recapeamento: Sanches Tripoli 1990

3,0 cm de CBUQ  FAIXA “C” do DER-SP

Lado direito com geotêxtil BIDIM

Lado esquerdo sem o Geotêxtil BIDIM

———————————————————————————————————————————– RT  10

Segundo Recapeamento  Constroeste  1986

3,0 cm de CBUQ  Faixa “C” do DER-SP

Primeiro recapeamento Semenge  1974

3,5 cm de CBUQ  Faixa “C” do DER-SP

Camada de rolamento original Starpav- 1964

2,5 cm de Tratamento Superficial Invertido

Triplo 1-71-60T do DER-SP

Base de solo-cimento Starpav  1964 15 cm teor de cimento = 10% em volume Resistência a compressão:

De projeto: 25kgf/cm² Mínima: 16kgf/cm²

Sub-leito: Starpav -1964

15 cm  compactado a 95% do Proctor Modificado Solo A-4 ( I6.1 ) LL=23% IP= 7% CBR=95%

Materiais utiliza

• Ligante asfáltico: Para a ligação/aderência entre a superfície do pavimento e o geotêxtil, impregnação do geotêxtil Bidim e ligação/aderência com a nova capa de rolamento, foi utilizada uma emulsão asfáltica de ruptura rápida do tipo RR2C.
• Geotêxtil Bidim: O geotêxtil Bidim aplicado no Trecho Experimental da SP-320 foi o RT-10, fornecido na largura de 3,70 m, que apresenta as propriedades.
• Concreto Betuminoso usinado a quente: O CBUQ aplicado no trecho experimental da SP-320 foi do tipo FAIXA “C” do DER-SP.

Clima na região

Temperaturas

Média máxima  31,2ºC

Média mínima  21,40ºC

Pluviometria

Aproximadamente 00 mm/ano

INSTALAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

Selagem de trincas e preparo de superfície

No sub-trecho com o geotêxtil Bidim, devido ao trincamento severo e com erosões das bordas das trincas, foi aplicada uma “camada de sacrifício” composta de uma mistura betuminosa fina. Essa camada foi aplicada com moto-niveladora, sobre uma pintura de ligação feita com emulsão asfáltica RR2C. Foi aplicado um volume de 10m³ da mistura, que resultou em espessura média de aproximadamente 2 mm, que possibilitou uma boa selagem das trincas e perfeito apoio do geotêxtil Bidim.

Primeira aplicação do ligante asfáltico

A emulsão asfáltica RR2C foi aplicada com temperatura de cerca de 55ºC, tendo como objetivo e obtenção de uma taxa residual final de 1,00 kg/m² (superfície sem trincas devido à camada de sacrifício), taxa esta relativa à primeira e segunda aplicação de asfalto, porém, apesar do uso de caminhão espargidor e de controle de bandejas, a taxa final de asfalto residual não pode ser bem controlada pois a emulsão estava “batizada” com água para uso em pinturas de ligação, e uma aplicação com a quantidade necessária para gerar cerca de 0,70 kg/m² de asfalto residual exigiria muita emulsão diluída, que escorreria muito sobre a rampa. A primeira aplicação foi “corrigida” dentro do possível com uma aplicação complementar feita com a “caneta”.

Instalação do geotêxtil Bidim

O geotêxtil Bidim foi instalado manualmente, porém sem rugas que pudessem apresentar futuramente maiores problemas. As rugas que resultaram foram totalmente eliminadas com a compactação do rolo de pneus.

Compactação sobre o geotêxtil Bidim

Sobre toda superfície do geotêxtil Bidim foi efetuada a operação de compactação com rolo de pneus, que constou de algumas passadas (3 a 4) com pressão de inflação de inflação de aproximadamente 50 lbf/in².

Segunda aplicação do ligante asfáltico

A emulsão asfáltica foi aplicada sobre o geotêxtil Bidim nas mesmas condições da primeira aplicação, porém tentando-se corrigir a taxa de asfalto residual final para um total de 1,00 kg/m². Deve observado que não foi possível a cura total da emulsão pois a execução  trabalhos estava atrasada e havia o risco de ter de fazer a aplicação da mistura betuminosa à noite. Apesar deste fato, que poderia redundar em escorregamentos, nada de anormal se observou posteriormente.

Salgamento da superfície

Foi efetuado “salgamento” com a própria mistura betuminosa retirada da caçamba da vibro-acabadora, executado apenas nas regiões da passagem das rodas  caminhões esteiras da vibro-acabadora.

Aplicação e compactação do CBUQ

Executado com os procedimentos tradicionais, tendo-se a observar apenas que a vibro-acabadora aplicou a mistura betuminosa no sentido descendente da rampa, para evitar esforços eleva sobre o geotêxtil Bidim, pois ao contrário teria de empurrar o caminhão carregado.

TREINAMENTO REALIZADO

Antes da execução  serviços de implantação do Trecho Experimental foi feita uma apresentação, em linguagem simples e de obra, não só para o engenheiro, mas também e principalmente para to os operários e técnicos envolvi na obra, sejam da Construtora Sanches Tripoloni ou do DER-SP, relativa à instalação do geotêxtil Bidim.

CONDIÇÕES DO TRECHO EXPERIMENTAL – AVALIAÇÃO

O Trecho Experimental foi avaliado quando à reflexão de trincas em diversas oportunidade, e em todas elas a diferença de comportamento era totalmente favorável ao sub-trecho com o geotêxtil Bidim:

/09/91

Executado em outubro de 1990 (06/10/90) o Trecho Experimental foi submetido à avaliação pela primeira vez em setembro de 1991 (/09/91), e enquanto o sub-trecho testemunha (sem geotêxtil Bidim) já mostrava reflexões de trincas, o sub-trecho com o geotêxtil Bidim mantinha-se totalmente preservado sem nenhuma trinca de reflexão, após 11 meses da execução da restauração.

14/08/92

Em 14/08/92, em avaliação conjunta com o técnico do DER-SP (DR-9), ou seja, quase dois anos após a restauração, verificou-se que as trincas de reflexão se avolumavam no sub-trecho testemunha, enquanto que no sub-trecho com o geotêxtil Bidim não se apresentavam sinais de trincas de reflexão. Ou seja, apesar de instalado na faixa de tráfego mais trincada e em condições mais severas de solicitação, o geotêxtil Bidim comprovava sua eficácia como “Camada Anti-Propagação de Trincas”.

09/10/92

Na oportunidade em que nos foram forneci uma série de informações sobre o pavimento da SP-320, o Eng. Carlos Milanesi, Diretor Técnico da DR-9 salientava que: “O trecho, ainda hoje, comporta-se muito bem, contrastando com as trincas do lado oposto onde está colocado o geotêxtil Bidim”.

06/05/93

Após cerca de 2 ½ anos de execução da restauração do Trecho Experimental, a diferença de desempenho em favor do sub-trecho com o geotêxtil Bidim era bastante evidente.

No sub-trecho testemunha, que antes da restauração era menos trincado e menos carregado (rampa descendente), na oportunidade da avaliação praticamente em toda sua extensão se observaram trincas de reflexão, enquanto no sub-trecho com geotêxtil Bidim, que antes da restauração era mais trincado e com solicitação mais severa, praticamente não se notavam trincas de reflexão.

TREINAMENTO PARA A EQUIPE DA CONSTRUTORA SANCHES TRIPOLONI

Antes da execução  serviços de implantação do Trecho Experimental foi feita uma apresentação em linguagem simples e de obra, não só para o engenheiro, mas também e principalmente para to os operários e técnicos envolvi na obra, sejam da Construtora Sanches Tripoloni ou do DER-SP, relativa à instalação do geotêxtil Bidim.

AGRADECIMENTOS

A execução do Trecho Experimental só foi possível devido ao apoio incondicional do Eng. Carlos Milanesi, Diretor Técnico da DR-9 (  do Rio Preto) do DER-SP e do Eng.  Carlos Mugaia, do DER-SP (DR- 9), responsável pela fiscalização da obra, sem falar da colaboração prestada pela Construtora Sanches Tripoloni, em especial pelo Eng. Joel Leite Salgado, a quem agradecemos.

Gostaríamos também de deixar nossos agradecimentos a toda equipe de técnicos e funcionários do DER-SP (DR-9) e da Construtora Sanches Tripoloni, pela colaboração prestada.

BIBLIOGRAFIA

1. COLOMBIER, Georges.  Fissuration des Chaussés  Nature et Origine des Fissures  Moyens Pour Maitriser leur Remontée, Reflective Cracking in Pavements  Assesmet and Control, Liége, Bélgica, março de 1989.

• MARONI, Laerte Guião et. al.  Aplicação do Geotêxtil Nãotecido na Restauração do Pavimento da Ruta 5 e Ruta 7  “Uma Experiência Argentina”, 26ª Reunião Anual de Pavimentação, Aracaju (SE), outubro de 1992.

• MEDINA, Jacques de, e RODRIGUES, Régis Martins.  A Mecânica da Fratura Aplicada ao Estudo do Trincamento de Pavimentos, 11º Encontro de Asfalto, Rio de Janeiro (RJ), dezembro de 1992.

• Bidim Informa nº19, – outubro de 1992.

• Relatórios Internos  Atividade Bidim.

DOCUMENTAÇÃO FOTOGRÁFICA

Autor: Departamento Técnico – Atividade Bidim

Revisado JANEIRO 2011- Departamento Técnico Mexichem Bidim Ltda.

RESUMO

O presente trabalho se refere à aplicação do geotêxtil Bidim (nãotecido agulhado, 100% poliéster, filamentos contínuos) na restauração do pavimento das Rodovias (ruas) nacionais Nº5 e Nº7, na província de Buenos Aires, República Argentina. A aplicação do geotêxtil Bidim na restauração do pavimento tem como objetivo retardar a aparição das trincas na nova capa de rolamento, assim como formar uma membrana impermeável para o pavimento.

O PROBLEMA

Implementar um sistema que evitasse a aparição de trincas, bem como formar uma membrana impermeável para o pavimento das Rodovias.

A SOLUÇÃO

Foi utilizada a Manta geotêxtil Bidim como elemento Anti-Reflexão de trincas e como elemento da membrana impermeável da obra.

DADOS DA OBRA

• DATA DE EXECUÇÃO: Executado no final de 1992
• LOCALIZAÇÃO: Província de Buenos Aires, República Argentina
• CLIENTE: Consórcio Nuevas Rutas S/A
• TIPO DE OBRA: Rodovias
• FUNÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM:  Anti-Reflexão Trincas
• QUANTIDADE UTILIZADA: 360.000 m² do geotêxtil Bidim

INFORMAÇÕES GERAIS

A Argentina, com uma rede de rodovias nacionais pavimentadas de cerca de 27.000 km, vinha realizando a manutenção delas através da Direccion Nacional de Vialidade com recursos provenientes de impostos específicos.

A deterioração geral da economia e a urgência de fun para outras áreas do governo provocaram uma paulatina falta de aplicações desses recursos nas obras viárias a que estavam destinadas. A ausência de manutenção produziu em consequência uma progressiva deterioração da Rede Viária Nacional.

Em 1989, ante a impossibilidade do Estado de realizar ao menos mínimas reparações que permitissem manter transitáveis as rodovias, o Governo Federal convocou o setor Privado mediante uma licitação pública para outorgar-lhes a concessão do melhoramento e conservação de mais de 9.000 km de estradas, financiada através de um sistema de pedágio aberto.

Em meado de 1990 se confiou às empresas concessionárias a “melhoria, aplicação, remodelação, conservação, manutenção, exploração e administração”, por um tempo de  anos, da rede viária que concentra os 2/3 do transporte básico da produção nacional argentina.

Concessão Nuevas Rutas S/A

Nuevas Rutas S/A e a concessionária integrada por Chediak, Decavial, Necon e SADE, empresas de reconhecida trajetória no campo das obras viárias, que foi adjudicatária das rodovias Nº5 (trecho Luján/ Buenos Aires – Santa Rosa/La Pampa) e a rodovia Nº7 (trecho Lujan/ Buenos Aires  Laboulaye/Córdoba) que cobrem um amplo setor da planície pampiana, ligando o centro do país com a cidade de Buenos Aires.

A concessão não prevê a construção de novas rodovias e sim sua reabilitação, alcançando condições ótimas de circulação em 3 anos, e a manutenção, até o final do período da concessão das rodovias existentes (Ruta 5 e Ruta 7).

Estrutura do pavimento

Segue abaixo a seção tipo do pavimento de cada uma das rodovias com a indicação das diversas camadas:

CBUQ – Concreto Betuminoso usinado a quente

T.A – Tosca. Asfalto

S.A.C – Solo. Areia. Cimento

SS – Solo selecionado

CP – Concreto de cimento Portland

CBUQ – Concreto Betuminoso usinado a quente

T.A.A – Tosca. Areia. Asfalto

S.C – Solo. Cimento

SS – Solo selecionado

CP – Concreto de cimento portland

Figura 2 Seção tipo do pavimento da Ruta Nacional Nº7.

Como pode-se observar nas seções transversais apresentadas (Figura 1 e Figura 2), no lado direito das duas rodovias existe um “alargamento” do pavimento de concreto de cimento Portland (executado originalmente na década de 30), alargamento esses realizado por ocasião de uma restauração ocorrida no final anos 60.

Observação:

“Tosca” é a denominação regional de um solo coesivo pouco plástico, de fácil compactação, e muito utilizado em aterro e como camadas de pavimento.

Estado do pavimento

O levantamento visual da superfície do pavimento realizado pela Nueva Rutas S/A no início da Concessão detectou trincas de reflexão e da fadiga nas duas rodovias, produzidas por:

• Reflexão das juntas das placas de concreto originais;
• Reflexão proveniente do alargamento do pavimento com o pavimento de concreto;
• Reflexões produzidas pela ruptura das placas de concreto (divididas em placas menores pelo efeito do bombeamento de finos do material do subleito);
• Fadiga das camadas betuminosas aplicadas nas últimas restaurações.

Observação:

A superfície do pavimento também apresentava grandes deformações nas trilhas de roda (flechas).

Execução de um trecho experimental (trecho piloto)

O escritório técnico da concessionária, com o apoio da consultoria de Inj. Tosticarelli y Associa, determinou e implantou um trecho experimental em dezembro de 1990.

Previamente, foi feito um levantamento visual e cadastral das trincas, além de levantamento deflectômetro, e em seguida se implantaram três subtrechos de 150 metros cada um entre os km 106,600 e 107,050 da Ruta 7:

• “Trecho testemunha”: sem geotêxtil Bidim, porém com idêntica preparação da superfície e aplicação da capa de rolamento demais subtrechos;
• Subtrecho como o geotêxtil Bidim RT-10: se procedeu a selagem das trincas e instalação do geotêxtil Bidim RT-10 segundo a metodologia proposta e preconizada pela Rhodia S/A, além das indicações das obras realizadas pelo escritório técnico da Coripa S/A;
• Subtrecho com geotêxtil Bidim U-14: onde foi adotado os mesmos procedimentos do subtrecho com o geotêxtil Bidim RT-10.

Observação:

Nos três subtrechos foi executada uma capa de rolamento em CBUQ (concreto betuminoso usinado a quente) com espessura compactada de 5 cm.

A diferença de comportamento entre os subtrechos já era visível a 6 meses da implantação do experimento. Apenas no subtrecho sem geotêxtil Bidim “trecho testemunha” haviam aparecido trincas.

Ao final de um ano, os subtrechos com o geotêxtil Bidim não mostravam sequer vestígios de trincas de reflexão da maioria das trincas do pavimento antigo existente, além de que também se mostravam traços evidentes do bombeamento de finos do subleito.

Os resulta obti no trecho experimental, assim como as investigações e estu que continuaram fazendo o Escritório Técnico da Nuevas Rutas S/A, foram decisivos para a incorporação do geotêxtil Bidim na solução final do projeto de restauração pavimentos das Rutas 5 e 7.

Características das obras

A obra principal consistiu na restauração (repavimentação) do pavimento através da aplicação de concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ) reciclado (com utilização de 25% do material fresado da pista), com espessura média de 5 cm, após prévia fresagem de toda a largura da pista (espessura média de 2,5 cm) para eliminar deformações/flechas nas “trilhas de roda” e corrigir o gabarito, selagem e preparo de superfície, e instalação do geotêxtil Bidim.

Como tarefa preliminar se executou reparos localiza de defeitos estruturais, com mistura (CBUQ) reciclada em 50% em alguns casos também se instalaram peças de geotêxtil Bidim na base reparos localiza.

A sequência das tarefas da obra é descrita a seguir:

1. Deflectogramas, com o defletógrafo de lacrou;

• Nivelamento topográfico da pista;

• Determinação perfis de fresagem;

• Fresagem inicial para localização e determinação reparos localiza;

• Execução reparos localiza;

• Fresagem da superfície para minimizar deformações das trilhas de roda;

• Selagem das trincas;

• Aplicação de emulsão asfáltica catiônica de ruptura rápida;

1. Instalação do geotêxtil Bidim;

• Compactação com rolo de pneus autopropelido (apenas nos primeiros trechos)

• Aplicação da capa de rolamento em CBUQ (5 cm);

• Compactação da camada de rolamento com rolo pneumático e rolo liso vibratório.

Quantidade de geotêxtil utilizado

Na primeira etapa da obra, numa extensão total de 47 km (Ruta 5 e Ruta 7) foram consumir 360.000 m² do geotêxtil Bidim, forneci em bobinas de 3,70 m de largura (que com uma pequena sobreposição central permitiu cobrir com 2 rolos toda a largura da pista) por 300 m de comprimento.

Na segunda etapa, numa extensão total de km (intercala) foram consumir cerca de 88.800 m² do geotêxtil Bidim.

Todo o geotêxtil Bidim foi fornecido pela Coria S/A, distribuidor do produto para todo o território da Argentina, de acordo com um cronograma rigoroso de entregas.

APLICAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

Para a instalação do geotêxtil Bidim, a Nuevas Ruas S/A contou não só com a metodologia proposta, mas também com o apoio na obra de profissionais envia pela Atividade Bidim (Brasil) e pelo Distribuidor para todo o território da Argentina, a empresa Coria S/A, que o acompanharam os trabalhos iniciais e durante o transcorrer da obra.

Deve-se destacar a adaptação feita na metodologia de instalação do geotêxtil, em função das particularidades desta obra (rampas, tipo de asfalto etc.) que a Nuevas Rutas S/A realizou a partir do trabalho técnico conjunto entre as empresas e também através do trecho experimental e primeiros trechos de obra executa:

1. A variável mais importante que se verificou “in loco” foi a taxa de asfalto residual necessária para a perfeita ligação e saturação do geotêxtil Bidim. No princípio, com apenas uma só aplicação de asfalto estava resultando em uma taxa residual de 1,00 l/m², observando-se que a mesma era excessiva. Em continuação foi-se reduzindo a taxa de aplicação de asfalto até chegar a 0,80/0,85 l/m² de asfalto residual, resultando ser a ótima para o estado da superfície do pavimento existente e para a espessura do geotêxtil utilizado.

• A instalação do geotêxtil Bidim foi feita com a utilização de um equipamento sobre pneumáticos fabricado pela Nuevas Rutas (projetado pelo gerente geral do consórcio em 1988, por ocasião da restauração do pavimento com o uso do geotêxtil Bidim no aeroporto de Santa Rosa).

Este equipamento acelera e simplifica a correta instalação do geotêxtil, graças a um sistema de vassouras que faz o geotêxtil Bidim aderir perfeitamente ao asfalto e superfície, sem rugas.

• Outra importante modificação na metodologia tradicional foi a eliminação do uso do rolo de pneus devido ao uso de um asfalto com fluidez e suscetibilidade térmica adequada (CA 70/100) que permitiu a saturação total do geotêxtil no momento da aplicação da nova capa de rolamento apenas pelo efeito de sua temperatura e compactação.

A extração periódica de corpos de prova permitiu verificar uma boa aderência e impregnação do geotêxtil. Esse tipo de acompanhamento da qualidade da impregnação do geotêxtil pela extração de corpos de prova foi efetuada periodicamente durante todo a obra.

A eliminação na sequência de instalação da passagem do rolo de pneus e da segunda aplicação de asfalto permitiu uma otimização prazos de execução da obra, além de uma redução nas interrupções do trânsito, ao permitir um avanço continuo do comboio de recapeamento. É importante frisar que estas modificações foram possíveis em função das características geométricas da obra e do tipo de asfalto utilizado.

VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DO GEOTÊXTIL BIDIM

O geotêxtil Bidim quando aplicado como elemento filtrante, entre o material de aterro e o muro de contenção, substitui as camadas granulométricas de transição, diminuindo o tempo executivo da obra.

Avaliando o comportamento do muro de contenção, observou-se a estabilidade e funcionabilidade da obra, condições necessárias para manter estruturado o aterro mecânico.

AGRADECIMENTOS

Os autores desejam agradecer a colaboração prestada durante o desenvolvimento técnico da obra e a elaboração deste trabalho para:

Eng. Antonio Luiz Martinez; Eng. Gustavo Omar Baixa; Agr. Alejandro Mapelli; Eng. Lucio Dellepiane; Eng.

Atílio Firpo; Eng. Ana Maria L. Leanza; Eng. Ruben Aguiar; Eng. Laerte Guião Maroni; Eng. Flavio Teixeira Montez.

DOCUMENTAÇÕES FOTOGRÁFICAS