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DNIT
MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E PESQUISA COORDENAÇÃO-GERAL DE ESTUDOS E PESQUISA INSTITUTO DE PESQUISAS RODOVIÁRIAS
MANUAL DE RESTAURAÇÃO DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Publicação IPR - 720
MANUAL DE RESTAURAÇÃO DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES
DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES
DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E PESQUISA
COORDENAÇÃO GERAL DE ESTUDOS E PESQUISA
INSTITUTO DE PESQUISAS RODOVIÁRIAS
Publicação IPR 720
MANUAL DE RESTAURAÇÃO DE
PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
2ª Edição
Rio de Janeiro 2006
MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRA-ESTRUTURA DE TRANSPORTES DIRETORIA DE PLANEJAMENTO E PESQUISA INSTITUTO DE PESQUISAS RODOVIÁRIAS Rodovia Presidente Dutra, Km 163 – Vigário Geral Cep.: 21240-000 – Rio de Janeiro – RJ Tel.: (0XX21) 3371- Fax.: (0XX21) 3371- e-mail.: dnitiprnormas@ig.com.br
TÍTULO: MANUAL DE RESTAURAÇÃO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS Primeira Edição: 1998 Revisão: DNIT / Engesur Contrato: DNIT / Engesur PG – 157/2001- Aprovado Pela Diretoria Colegiada do DNIT em 25 / 04 / 2006
O IPR se dispõe a considerar comentários, sugestões e críticas no tocante a este manual, desde que o leitor encaminhe o material de forma inequívoca e no intuito de aperfeiçoar ainda mais a forma e o conteúdo do manual.
Eng° Chequer Jabour Chequer Coordenador do Instituto de Pesquisas Rodoviárias
Endereço para correspondência: Instituto de Pesquisas Rodoviárias A/c Divisão de Capacitação Tecnológica Rodovia Presidente Dutra, km 163 Centro Rodoviário, Vigário Geral, Rio de Janeiro, 21240-000, RJ Tel (fax): (21) 3371- E-mail: ipr@dnit.gov.br
LISTA DE I LUSTRAÇÕES
SUMÁRIO
- Figura 1 - Curva de Degradação do Pavimento.........................................................
- Figura 2 - Fluxograma Geral da Manutenção Rodoviária
- Figura 3 - Etapas do Processo de Restauração
- (NCHRP - 10B) para fadiga de misturas betuminosas Figura 4 - Comparação entre as curvas de projeto da Shell e do Instituto do Asfalto
- de umidade e conservação........................................................................ Figura 5 - Tipos de curvas de afundamento nas trilhas de roda considerando os efeitos
- Figura 6 - Principais tipos de defeitos e suas relações
- Figura 7 - Interações entre os defeitos em rodovias pavimentadas...........................
- Figura 8 - Evolução da deterioração em rodovias pavimentadas
- Figura 9 - Fendas: Trincas longitudinais
- Figura 10 - Fendas: Trincas transversais.....................................................................
- Figura 11 - Fendas: Diversos tipos de trincas interligadas...........................................
- Figura 12 - Fendas: Trincamento tipo bloco.................................................................
- Figura 13 - Afundamento por consolidação nas trilhas de roda
- Figura 14 - Afundamento plástico nas trilhas de roda..................................................
- Figura 15 - Ilustração do escorregamento
- Figura 16 - Ilustração de panelas.................................................................................
- Figura 17 - Ilustração de remendos.
- Figura 18 - Esquema da bacia de deformação e da deformada
- Figura 19 - Deformada e raio de curvatura
- Figura 20 - Deformações no pavimento.......................................................................
- Figura 21 - Posicionamento da viga Benkelman e da prova de carga
- Figura 22 - Representação dos defletômetros de impacto
- Figura 23 - Correlações Obtidas por várias Pesquisas (Tipo DFWD = aDVB + b)...........
- Figura 24 - Transformação Teórica do Pavimento Real em Pavimento Equivalente
- Figura 25 - Avaliação Estrutural dos Pavimentos Flexíveis por meio do Produto Rd
- Figura 26 - Esquema do simulador de quarto-de-carro
- Figura 27 - Esquema do sensor de deslocamentos verticais.......................................
- Figura 28 - Diagrama em blocos do quantificador de irregularidade............................
- Figura 29 - Valores acumulados das diferenças
- Figura 30 - Modelo de gráfico para divisão em segmentos homogêneos....................
- Figura 31 - Fluxograma da análise deflectométrica
- Figura 32 - Fluxograma da análise da deficiência estrutural e/ou funcional
- Figura 33 - Fluxograma do enfoque mecanístico-empírico..........................................
- Figura 34 - Fases da vida de um pavimento (número N).............................................
- Figura 35 - Estrutura de referência do TECNAPAV.....................................................
- temperatura. Figura 36 - Deformações horizontais no pavimento antigo devido ás variações de
- tensões térmicas na camada..................................................................... Figura 37 - Geração de uma nova trinca na camada de reforço devido a ação das
- temperatura da camada subjacente. Figura 38 - Arqueamento térmico da camada de reforço causado pela diferença de
- tráfego Figura 39 - Concentração de tensões devido a deflexão diferencial vertical causada pelo
- Figura 40 - Geotêxtil diretamente sobre o pavimento antigo.
- Figura 41 - Geotêxtil afastado das trincas do pavimento antigo.
- Figura 42 - Esquema de uma camada de alívio de tensões........................................
- Figura 43 - Esquema de posicionamento de uma manta de fibra de vidro..................
- Figura 44 - Esquema de uma camada de interrupção do trincamento.
- propagação de trincas Figura 45 - Ilustração da solução geotêxtil-geogrelha como camada inibidora da
- Figura 46 - Esquema do equipamento de reciclagem a quente no local
- Figura 47 - Operação de usina intermitente na reciclagem a quente
- Figura 48 - Operação de usina “drum mixer” na reciclagem a quente.........................
- Figura 49 - Processo de escolha do tipo de estabilização...........................................
- Figura 50 - Dispositivo de reciclagem a frio no local....................................................
- Figura 51 - Formação de panelas em pavimentos asfálticos.......................................
- ano) Restauração em seções de pavimento idênticas (taxa de desconto = 4% ao
- Figura 53 Alternativa de Restauração – Alternativa A
- Figura 54 Alternativa de Restauração – Alternativa B
- Figura 55- Alternativa de Restauração – Alternativa C...............................................
- Figura 56- Seção transversal - tipo de pavimento existente
- Figura 57- Interpretação analítica de deflectogramas retroanálise.............................
- Figura 58- interpretação analítica de deflectogramas retroanálise
- Figura 59- Verificação de tensões - cálculo de vida de fadiga....................................
- Tabela 1 - Condições de Superfície do Pavimento.....................................................
- asfálticas.................................................................................................... Tabela 2 - Fatores que afetam o módulo de elasticidade e a vida de fadiga das misturas
- Tabela 3 - Resumo das causas e tipos de deformação permanente..........................
- 005/2003 – TER) Tabela 4 - Quadro resumo dos defeitos – Codificação e Classificação (Norma DNIT
- Tabela 5 - Condição do pavimento em função do IGG...............................................
- Tabela 6 - Conceitos do ICPF.....................................................................................
- Tabela 7 - Avaliação da IES
- Tabela 8 - Correlações entre FWD e Viga Benkelman
- Derrapagem............................................................................................... Tabela 9- Avaliação das Condições de Aderência Pneu Pavimento, ou Resistência à
- Tabela 10- Avaliação da Resistência à Derrapagem
- Tabela 11 Valores do IFI
- Tabela 12 Classificação de Veículos adotada pelo DNER
- Tabela 13 Fatores de Equivalência de Carga do USACE
- Tabela 14- Fatores de Equivalência de Carga da AASHTO
- Tabela 15- Cálculo FV - ESS.......................................................................................
- Tabela 16- Cálculo FV - ESD.......................................................................................
- Tabela 17- Cálculo FV - ETT
- Tabela 18- Estimativa de percentual de veículos na faixa de projeto
- Tabela 19- Etapas recomendadas para a coleta e avaliação dos dados do pavimento
- Tabela 20- Lista de verificação do processo de avaliação...........................................
- Tabela 21 Métodos das diferenças acumuladas
- Tabela 22 Critério para o estabelecimento das diretrizes de projeto..........................
- Tabela 23 Critério para o estabelecimento das diretrizes de projeto..........................
- Tabela 24- Classificação dos solos
- Tabela 25- Comparação entre consumo de energia....................................................
- Tabela 26- Obtenção de k
- Tabela 27- Limites de teor emulsão ótimo
- Tabela 28- Granulometria
- Tabela 29- Método do VPL
- Tabela 30- Método relação benefício custo
- Tabela 31 VPL e taxa de desconto.............................................................................
- Tabela 32 Análise de sensibilidade
- Tabela 33 Cálculo do VPL para a alternativa A..........................................................
- Tabela 34 Cálculo do VPL para a alternativa B..........................................................
- Tabela 35- Cálculo do VPL para a alternativa C
- Tabela 36- Deflectometria
- Tabela 37- Constituição da base e sub-base
- Tabela 38- Valor de serventia
- Tabela 39- Resumo da avaliação funcional do pavimento – Agrupamento A
- Tabela 40- Resumo da avaliação funcional do pavimento – Agrupamento B
- Tabela 41 Resumo da avaliação estrutural do pavimento – Agrupamento A.............
- Tabela 42 Resumo da avaliação estrutural do pavimento – Agrupamento B.............
- Tabela 43 Resumo das características do pavimento existente
- Tabela 44- Resumo dos números “N” de projeto - Agrupamento A Tabela 45- Avaliação do pavimento existente/soluções para restauração
- Agrupamento B Tabela 46- Avaliação do pavimento existente/soluções para restauração
- Agrupamento A Tabela 47- Dimensionamento de reforço de pavimento – TECNAPAV
- Agrupamento B Tabela 48- Dimensionamento de reforço de pavimento – TECNAPAV
- resistência – método DNER (Engº Murilo) Tabela 49- Avaliação do pavimento existente e dimensionamento de reforço - critério de
- Tabela 50- Coeficientes de Poisson
- Tabela 51 Dados de tráfego.......................................................................................
- Tabela 52 Deformações - (Valores Aproximados) Tabela 53 Características de materiais alternativos para reforços
- Tabela 54- Estimativa de módulos de rigidez de camadas betuminosas (Shell).........
- Tabela 55- Estimativa de módulos de rigidez de camadas betuminosas (Shell).........
- (The Asphalt Institute) Tabela 56- Estimativa de módulos de rigidez de camadas betuminosas
- (Método de Francken) Tabela 57- Estimativa de módulos de rigidez de camadas betuminosas
- Tabela 58- Esforços limites - 1º critério: fadiga das camadas betuminosas................
- Tabela 59- Esforços limites - 1º critério: fadiga das camadas betuminosas................
- Tabela 60- Esforços limites - 2º critério: acúmulo de deformações permanentes
- Tabela 61 Alternativas estudadas para reforço do pavimento....................................
- Tabela 62 Agrupamento B..........................................................................................
- Tabela 63 Coeficientes estruturais
- Tabela 64- Módulos
- Tabela 65- Situação adotada.......................................................................................
- Tabela 66- Dados de tráfego
- Tabela 67- Comparação entre as opções de reforço...................................................
- Tabela 68- Métodos utilizados
- Tabela 69- Cálculo dos quantitativos...........................................................................
- Tabela 70- Comparação de espessuras de reforço estrutural
- Tabela 71 Espessuras de reforço em termos de CBUQ (cm)
- Planilha 1 - Formulário de Inventário do estado da superfície do pavimento
- Planilha 2 - Cálculo do IGG
- Planilha 3 - Ficha de Avaliação de Serventia
- APRESENTAÇÃO
- LISTA DE ILUSTRAÇÕES
- INTRODUÇÃO
- CONCEITUAÇÃO DO MANUAL
- 2.1. Objetivos e Estrutura do Manual
- 2.2. Conceitos e Terminologia............................................................................
- 2.3. Fatores Intervenientes no Projeto
- 2.4. O Processo de Restauração
- DETERIORAÇÃO DOS PAVIMENTOS..................................................................
- 3.1. Desempenho Funcional...............................................................................
- 3.2. Desempenho Estrutural...............................................................................
- 3.3. Desempenho quanto à Segurança..............................................................
- 3.4. Gatilhos para a Restauração.......................................................................
- 3.5. Interações entre os Defeitos........................................................................
- 3.6. Evolução da Deterioração
- AVALIAÇÃO DOS PAVIMENTOS FLEXÍVEIS.......................................................
- 4.1. Avaliação das Condições de Superfície
- 4.2. Avaliação das Condições Estruturais
- 4.3. Avaliação das Condições da Irregularidade longitudinal
- 4.4. Condições de Aderência Pneu/Pavimento
- 4.5. Avaliação das Solicitações de Tráfego........................................................
- 4.6. Avaliação Global
- REFORÇO DOS PAVIMENTOS
- 5.1. Abordagens do Projeto................................................................................
- 5.2. Análise Defletométrica.................................................................................
- 5.3. Análise da Deficiência Estrutural.................................................................
- 5.4. Abordagem Mecanístico-empírica...............................................................
- 5.5. Métodos de Reforço....................................................................................
- 5.6. Trabalhos Preparatórios para Restauração
- 5.7. Propagação de Trincas
- RECICLAGEM DOS PAVIMENTOS
- 6.1. Objetivos da Reciclagem
- 6.2. Orientações para a Seleção da Reciclagem
- 6.3. Reciclagem a Quente..................................................................................
- 6.4. Reciclagem a Frio
- CONSERVAÇÃO DOS PAVIMENTOS
- 7.1. Definição e Finalidade.................................................................................
- 7.2. Conservação Rotineira................................................................................
- 7.3. Conservação Periódica
- AVALIAÇÃO ECONÔMICA....................................................................................
- 8.1. Preâmbulo...................................................................................................
- 8.2. Custos de Ciclo de Vida..............................................................................
- 8.3. Princípios Básicos.......................................................................................
- 8.4. Componentes Fundamentais
- 8.5. Métodos de Avaliação de Alternativas
- 8.6. Análise de Sensibilidade
- 8.7. Comparação entre Alternativas...................................................................
- EXEMPLO ILUSTRATIVO
- 9.1. Avaliação das Características do Pavimento
- 9.2. Dados do Tráfego e Número “N”.................................................................
- por Procedimentos Empíricos 9.3. Avaliação Estrutural do Pavimento Existente e Dimensionamento de Reforço
- pela Teoria da Mecânica dos Pavimentos................................................... 9.4. Avaliação Estrutural do Pavimento Existente e Dimensionamento de Reforço
- 9.5. Dimensionamento de Pavimentos Novos....................................................
- 9.6. Soluções Adotadas no Projeto
- BIBLIOGRAFIA...............................................................................................................
Manual de Restauração de Pavimentos Asfálticos 17
MT/DNIT/DPP/IPR
1 INTRODUÇÃO
As obras de pavimentação rodoviária tiveram um grande incremento nos anos 50, quando, fruto do intenso intercâmbio de técnicos do extinto DNER, produziu-se uma grande transferência de tecnologia oriunda dos Estados Unidos da América do Norte.
O modelo de financiamento do setor rodoviário, baseado no Fundo Rodoviário Nacional - FRN, foi responsável pela construção de um patrimônio representado por cerca de 68. km de rodovias federais, dos quais 51.000 km pavimentados.
O advento da crise de petróleo nos anos 70, a extinção do FRN nos anos 80 e os investimentos insuficientes destinados ao setor tornaram o sistema rodoviário extremamente vulnerável.
A idade dos pavimentos e a solicitação intensa do tráfego compõem o problema, especialmente nas rodovias federais, onde grande parte da malha já superou a vida útil dos projetos originais.
Nos últimos anos, porém, a ênfase na construção rodoviária vem sendo gradualmente transferida para as atividades de recuperação e restauração.
Com a finalidade de apresentar e disseminar os conceitos e as informações técnicas necessárias ao projeto e à execução de obras para a restauração dos pavimentos asfálticos, foi elaborado, em 1998, por técnicos do DNER e da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, sob a Coordenação do IPR.
Assim, o Manual de Reabilitação de Pavimentos Asfálticos foi entregue à comunidade rodoviária do País, com o propósito de atender a mudança de ênfase da construção rodoviária para a restauração rodoviária, desenvolvendo orientações para a escolha da alternativa de restauração mais adequada e descrevendo procedimentos específicos, a fim de implantar condições seguras e compatíveis do trânsito nas rodovias brasileiras.
O Manual se apresentava e ainda se apresenta como um elemento de auxílio no diagnóstico da patologia dos pavimentos, na compreensão dos enfoques do projeto de restauração, e na adoção de procedimentos adequados no controle da qualidade das ações de manutenção de pavimentos flexíveis.
Nele conceituam-se as principais expressões relativas à restauração de pavimentos asfálticos de rodovias e comentam-se também os principais parâmetros técnicos intervenientes na seleção e dimensionamento da alternativa de Restauração e as diversas etapas intermediárias.
O antigo Manual foi amplamente utilizado em face de intensivos programas de pavimentação lançados em seguidos exercícios, propiciando, inclusive, a instalação de um parque industrial com empresas de construção altamente eficientes.
