Baixe Desgaste Precoce de Pavimentos Rodoviários no Brasil: Causas e Melhorias e outras Trabalhos em PDF para Mecânica dos Solos, somente na Docsity!
Objetivos do estudo
- Compreender as atuais condições dos pavimentos das rodovias para identificar as causas da precoce degradação.
- Indicar oportunidades de melhoria no projeto, manutenção e gerenciamento do pavimento.
- Apresentar aos transportadores, aos tomadores de decisão e aos demais interessados análises relacionadas ao principal modal utilizado no Brasil: o rodoviário.
Cenário
- O pavimento no Brasil é projetado para durar entre 8 e 12 anos. Nos Estados Unidos, por exemplo, os pavimentos são dimensionados para 25 anos.
- Em geral, no Brasil, o pavimento das rodovias sob gestão pública apresenta problemas estruturais precocemente. Relatórios do TCU (Tribunal de Contas da União), de 2013, apontam que, em alguns casos, os problemas começam a surgir apenas sete meses depois da entrega da obra.
- 99% da malha rodoviária pavimentada é de pavimento flexível - asfalto.
- O Brasil ocupa a 111ª posição (entre 138 países) no ranking do Relatório de Competitividade Global 2016-2017.
- Apenas 12,3% das rodovias brasileiras são pavimentadas (211.468 km de 1.720.756 km). A densidade é muito baixa na comparação com outros países.
Gráfico 02 Densidade da malha rodoviária pavimentada por país (em km/1.000 km )
Fonte: Elaborado pela CNT com base em dados do SNV (2016), para o Brasil, e da Central Intelligence Agency (CIA), para os demais países.
2
2.627,
774,
438,1 (^) 359,
179, 70,0 (^) 43,9 (^) 25,0 24,
500,
1.000,
1.500,
2.000,
2.500,
3.000,
Japão Portugal EUA China Colômbia México Uruguai Argentina Brasil
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Metodologia
- O estudo da CNT buscou identificar as principais causas do desgaste precoce dos pavimentos e as possíveis oportunidades de melhoria. Essas causas e oportunidades foram divididas em quatro categorias: método de dimensionamento; tecnologias e processo construtivo; manutenção e gerenciamento; e fiscalização.
- Foram comparados os métodos de dimensionamento de pavimentos flexíveis adotados no Brasil com as técnicas dos Estados Unidos, Japão e Portugal. Esses três países estão entre os 13 com melhor colocação no ranking de qualidade de rodovias, do Relatório de Competitividade Global 2016-2017, do Fórum Econômico Mundial.
- Para verificar as condições dos pavimentos rodoviários no Brasil, o estudo analisou a série histórica de 13 anos da Pesquisa CNT de Rodovias, entre 2004 e 2016.
- Também foram realizadas entrevistas com especialistas da área de pavimentação de diferentes instituições: Dnit (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes), concessionárias e especialistas de universidades.
País Posição no ranking (de 138 países)
Pontuação (1 a 7)
Japão 5 6,
Portugal 9 5,
Estados Unidos 13 5,
Brasil (^111) 3, Nota: Os países com as melhores colocações no ranking de qualidade de rodovias do Relatório de Competitividade Global 2016- são: 1º) Emirados Árabes Unidos, 2º) Singapura, 3º) Hong Kong, 4º) Holanda, 5º) Japão, 6º) França, 7º) Suíça, 8º) Áustria, 9º) Portugal, 10º) Dinamarca, 11º) Taiwan, 12º) Finlândia e 13º) Estados Unidos. Fonte: Elaborado pela CNT com dados do World Economic Forum, 2016-2017.
Tabela 01 Posição no Ranking do Relatório de Competitividade Global 2016-
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Possíveis soluções e oportunidades de melhoria apontadas pela CNT
- Planejamento de manutenções preventivas com periodicidade adequada para manter as condições mínimas de qualidade e funcionalidade do pavimento.
- Adoção de critérios de contratação de obras de execução do pavimento, que considerem a qualidade técnica como fator preponderante sobre o preço.
- Atualização do método de dimensionamento utilizado pelo Brasil com adoção de novas técnicas e softwares capazes de dar maior confiabilidade e precisão aos projetos.
- Realização da análise do custo do ciclo de vida do pavimento e de ensaios de materiais para seleção dos melhores insumos e alternativas tecnológicas para se empregar nas obras.
- Uso de materiais alternativos mais eficientes para pavimentação e maior emprego de técnicas de reciclagem do pavimento.
- Maior conscientização sobre a importância do cumprimento das normas técnicas na avaliação dos materiais e na execução das obras.
- Implementação de um sistema efetivo de gerenciamento de pavimentos.
- Padronização dos critérios adotados para avaliação dos pavimentos e do tipo de manutenção a ser executada.
- Integração entre áreas responsáveis pela manutenção e gestão dos pavimentos para otimizar os recursos aplicados.
- Adequação da capacidade de fiscalização das obras contratadas pelo Dnit.
- Retomada e ampliação da fiscalização de pesagem nas rodovias brasileiras, com a conscientização dos usuários quanto aos impactos do excesso de peso e dos prejuízos decorrentes.
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País Brasil EUA Japão Portugal
Método Método DNER^ MEPDG^ Método TA
MACOPAV e Método da Shell Ano da última revisão técnica 1960 2015 1992 1995
Tipo de método Empírico^ Mecanístico-Empírico^ Empírico^ Mecanístico-Empírico
Fatores considerados
· Tráfego · Clima (é considerado um fator único para o país inteiro, que tem características climáticas diferentes) · Capacidade de suporte CBR
· Tráfego · Clima · Capacidade de suporte da fundação · Propriedades mecânicas dos materiais · Nível de confi abilidade do projeto
· Tráfego · Clima · Capacidade de suporte CBR da fundação · Nível de confi abilidade do projeto
· Tráfego · Clima · Capacidade de suporte CBR da fundação · Propriedades mecânicas dos materiais
Permite adaptação para o clima específi co de cada localidade?
Não (FR=1 para todo o país) Sim
Não (Curva CBR adaptada para todo o país)
Parcialmente (O país é dividido em macrorregiões)
Utiliza apoio de software? Não^ Sim^ Não^ Sim Período de dimensionamento 10 anos^ 25 anos^ 10 anos^ 20 anos
Eixo padrão considerado
8,2 t (aproximadamente 80,4 kN)
Não trabalha com eixo padrão, mas adota um espectro de carregamento por eixo para diferentes tipos de veículos
Roda padrão de aproximadamente 5 t (49 kN)
Aproximadamente 8,1 t (80 kN)
Nota: Para o Japão, foram apresentadas as características do método TA por este ainda ser o modelo predominantemente adotado. No entanto, cabe destacar que há liberdade total para adoção de qualquer método para dimensionamento de pavimentos no país, desde que atendidos os indicadores de performance. Fonte: Elaborado pela CNT.
Quadro 16 Resumo das características dos métodos de dimensionamento apresentados
Métodos de dimensionamento
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Categorias de condição do pavimento
(conforme metodologia considerada pela Pesquisa CNT de Rodovias)
TRINCAS EM MALHA -
“COURO DE JACARÉ”
Conjunto de trincas
interligadas sem
direções definidas,
assemelhando-se ao
aspecto de couro de
jacaré.
Principais causas:
- Colapso do revestimento devido ao impacto do
tráfego
- Subdimensionamento ou má qualidade
da estrutura ou de uma das camadas do pavimento
- Baixa capacidade de suporte do solo
- Envelhecimento do pavimento
- Asfalto duro ou quebradiço
TRINCAS TRANSVERSAIS E/OU LONGITUDINAIS
Trinca isolada em direção perpendicular ao eixo da via. Se a extensão for de até 1 m, é denominada curta. Quando a extensão for superior a 1 m, denomina-se longa.
Principais causas:
- Contração da capa asfáltica causada devido a baixas temperaturas ou ao endurecimento do asfalto
- Propagação de trincas nas camadas inferiores à do revestimento
- Má execução da junta longitudinal de separação entre as duas faixas de tráfego e desnivelamento para as trincas longitudinais
Classificação do Pavimento Definição Perfeito Apresenta ótima condição e perfeita regularidade na camada de revestimento
Desgastado Apresenta sinais de desgaste, com aspereza superficial no revestimento, porém não há buracos. Também pode haver, isoladamente, fissuras e trincas transversais ou longitudinais
Trinca em malha/ remendos Presença de trincas em malha e/ou remendos mal executados
Afundamento, ondulação ou buraco
Pode apresentar defeitos, como afundamentos, ondulações e buracos em conjunto ou isoladamente. Os buracos são classificados nesta categoria quando encontrados em pequenas quantidades, mas de maneira contínua e predominante
Destruído
Elevada quantidade de buracos ou ruína total da superfície, o que obriga os veículos a reduzirem a velocidade. Estão também incluídos os pavimentos em fase de restauração, que apresentam todo o revestimento removido, mas que estão abertos ao tráfego de veículos Fonte: Elaborado pela CNT com dados da Pesquisa CNT de Rodovias.
Quadro 21 Categorias de condição da superfície do pavimento da Pesquisa CNT de Rodovias
Problemas encontrados no pavimento das rodovias brasileiras
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AFUNDAMENTO PLÁSTICO
Depressão da superfície acompanhada de pequena elevação lateral. Quando a extensão é de até 6 m, é denominado afundamento local. Para extensões maiores que 6 m e se for localizado ao longo de onde passam as rodas dos veículos, denomina-se afundamento de trilha de roda.
Principais causas:
- Deformação de uma ou mais camadas do pavimento ou do subleito
- Falha na dosagem de mistura asfáltica – excesso de ligante asfáltico
- Falha na seleção de tipo de revestimento asfáltico para a carga solicitante
AFUNDAMENTO DE CONSOLIDAÇÃO
Depressão da superfície sem elevação lateral. Quando a extensão é de até 6 m, é denominado afundamento local. Para extensões maiores que 6 m e se for localizado ao longo de onde passam as rodas dos veículos, denomina-se afundamento de trilha de roda.
Principais causas:
- Deformação de uma ou mais camadas do pavimento ou do subleito
- Enfraquecimento dos materiais utilizados abaixo do revestimento
- Compactação inadequada
- Problemas de drenagem
ONDULAÇÃO OU CORRUGAÇÃO
Movimento do revestimento, caracterizado por ondulações transversais na superfície.
Principais causas:
- Falta de estabilidade da mistura asfáltica
- Excessiva umidade do solo subleito
- Contaminação da mistura asfáltica
- Falta de aeração das misturas líquidas de asfalto
ESCORREGAMENTO
Deslocamento do revestimento com aparecimento de fendas em meia-lua.
Principais causas:
- Falhas construtivas e de pintura de ligação
EXSUDAÇÃO
Filme de material betuminoso que aparece na superfície do pavimento, criando um brilho vítreo, causado pela migração do ligante por meio do revestimento.
Principais causas:
- Excessiva quantidade de ligante
- Baixo conteúdo de vazios
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Situação do Pavimento das Rodovias Brasileiras
Gráfico 03 Evolução da condição da superfície do pavimento em rodovias federais públicas (em km)
Nota: A Pesquisa CNT de Rodovias não foi realizada no ano de 2008.Fonte: Elaborado pela CNT.
0
2004 2005 2006 2007 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Extensão total Perfeito Desgastado
Trinca em malha remendos
Afundamentos ondulações buracos
Destruído
Gráfico 06 Evolução da condição da superfície do pavimento em rodovias federais concedidas (em km)
Fonte: Elaborado pela CNT.
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2004 2005 2006 2007 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Extensão total Perfeito Desgastado
Trinca em malha remendos
Afundamentos ondulações buracos
Destruído
- O estudo “Transporte Rodoviário
- Por que os Pavimentos das Rodovias não Duram?” também traz uma avaliação da condição de superfície do pavimento das rodovias, considerando os resultados dos últimos 13 anos de realização da Pesquisa CNT de Rodovias, no período entre 2004 e 2016*.
- O desgaste é a principal deficiência constatada no período. O percentual de trechos com pavimento desgastado passou de 13%, em 2004, para 49%, em 2016. Enquanto isso, o índice de pavimento perfeito no país caiu de 48% para 32%, no mesmo período, também na gestão pública.
- Nas rodovias sob gestão privada, também foi constatado aumento da extensão do pavimento classificado como desgastado e com trinca em malha/remendo, coincidente com os aumentos da extensão total. Na avaliação da CNT, isso pode ser reflexo da situação prévia das rodovias transferidas para a gestão privada nas concessões realizadas no período analisado.
- A primeira Pesquisa CNT de Rodovias foi realizada em 1995, mas foi a partir de 2004 que toda a malha federal pavimentada passou a ser avaliada. Em 2008, não foi realizada a Pesquisa CNT de Rodovias. A edição de 2017 está sendo desenvolvida e será divulgada até o final do ano.
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