PATOLOGIAS EM PAVIMENTOS DEVIDO À MÁ COMPACTAÇÃO DO SOLO

RESUMO

No presente estudo, o objetivo é discutir sobre a como a má compactação das camadas inferiores ao revestimento asfáltico tem ligação direta às patologias que conhecemos nas vias pavimentadas de nossos centros urbanos e rodovias. Sabe-se, que no Brasil mais da metade das rodovias pavimentadas são consideradas ruins ou péssimas pelos usuários (CNT, 2019), e as principais causas são problemas causados durante a construção das vias.

Palavras-chaves: Patologias, pavimentação, compactação de solo, ensaio  Proctor.

Introdução

No Brasil, onde aproximadamente 65% do transporte de cargas (Empresa de Planejamento e Logística S.A, 2015) e 90% do transporte de passageiros (Confederação Nacional dos Transportes - CNT, 2019) são feitos pelo modo rodoviário, apenas 12,4% da malha das rodovias são pavimentadas (CNT, 2018). Das vias pavimentadas, 61,8% são classificadas como ruim ou péssima pelos usuários por apresentarem algum problema (CNT, 2019).

Por ter uma demanda muito alta de transporte por meio de rodovias e em muitas ocasiões uma má execução das camadas de base do pavimento, o solo acaba sofrendo vários tipos de anomalias.

O estudo de suas manifestações engloba as patologias que tem como origem um projeto mal executado, ou um processo construtivo deficiente, que podem surgir dentro da estrutura do pavimento ou simplesmente em sua superfície. Elas podem ser de grande ou pequena percepção. As mais comuns são: afundamentos, trincamentos, desintegrações, deformações, exsudação, panelas, fissuras, afundamentos e remendos.

Os defeitos podem ser classificados como estruturais e funcionais. Os estruturais estão associados à diminuição da capacidade do pavimento de suportar cargas, em perder sua integridade estrutural. Os funcionais estão relacionados às condições de segurança e trafegabilidade do pavimento em termos de rolamento como afirma o (DNIT, 2006).

Em 2018, 56% dos 7,5 bilhões de reais investidos pelo Governo Federal para rodovias, foram usados para manutenção, contra pouco menos de 15% destinados à construção (MINISTÉRIO DE INFRAESTRUTURA, 2019).

Conceitos

Pavimentação

Pavimentar uma via de circulação de veículos é obra civil que enseja, antes de tudo, a melhoria operacional para o tráfego, na medida em que é criada uma superfície mais regular (garantia de melhor conforto no deslocamento do veículo), uma superfície mais aderente (garantia de mais segurança em condições de pista úmida e molhada), uma superfície menos ruidosa diante da ação dinâmica dos pneumáticos (garantia de melhor conforto ambiental em vias urbanas e rurais), seja qual for a medida física adotada (BALBO, 2007).

Pavimento é toda a estrutura existente nas ruas onde as pessoas se locomovem, seja de carro, ônibus, caminhão, bicicleta ou a pé. Em todos esses locais haverá esforço vertical realizado pelo peso dos mesmos denominados de solicitação, em alguns locais mais e outros locais quase desprezíveis essa solicitação será transmitida para o pavimento que por sua vez deverá resistir e redistribuir esses esforços para a sua estrutura, independentemente de sua intensidade. Além do esforço vertical, o pavimento deverá resistir aos esforços horizontais aplicados a ele. Para isso, um estudo do solo e das solicitações deverá ser realizado para que o projeto e a obra de pavimentação resistam a todas essas solicitações e tenham maior durabilidade, afetando diretamente a sociedade, que além de ter um maior conforto na sua locomoção também ficará sujeita a menos acidentes de trânsito devido à má qualidade das vias e seus pavimentos.

Segundo o DNIT, em seu Manual de Pavimentação (2006), pavimento de uma rodovia é a superestrutura constituída por um sistema de camadas de espessuras finitas, assentes sobre um semi espaço considerado teoricamente como infinito – a infraestrutura ou terreno de fundação, a qual é designada de subleito.

Etapas e tipos de pavimentos

Para que se inicie a pavimentação deve haver um preparo do solo muito bem executado anteriormente de forma que o pavimento não venha a apresentar problemas (patologias) após sua finalização. São etapas desse preparo a terraplenagem, a qual é responsável por compactar o solo e retirar todos os vazios existentes deixando-o firme e denso para receber as cargas implicadas sobre o pavimento, execução de leito/subleito que são as camadas mais profundas do pavimento, base e sub-base as responsáveis por receber os impactos da camada asfáltica e transferi-los para o subleito, e por último e não menos importante o revestimento asfáltico, a superfície do pavimento que fica em contato direto com os veículos e demais esforços.

Um dos tipos de pavimento é o Pavimento Flexível que pode ser definido como uma estrutura em camadas composta por uma fina camada de revestimento asfáltico, que, em função do tráfego e do terreno natural, denominado de subleito, pode ainda conter as camadas de base, sub-base e reforço do subleito. (ROSSI, 2017)

Segundo Balbo (2007), é o pavimento no qual a absorção de esforços dá-se de forma dividida entre várias camadas, encontrando-se as tensões verticais em camadas inferiores, concentradas em região próxima da área de aplicação da carga.

Segundo o Manual de Pavimentação do DNIT, pavimento flexível é aquele em que todas as camadas sofrem deformação elástica significativa sob o carregamento aplicado e, portanto, a carga se distribui em parcelas aproximadamente equivalentes entre as camadas.

O outro é o Pavimento Rígido É o revestimento realizado com cimento Portland e por ser bastante resistente, pode apresentar ou não uma camada de sub-base entre o revestimento e o subleito, pois vai depender da qualidade do material do subleito. (Rossi,2017)

Segundo Balbo (2007), é o pavimento no qual uma camada, absorvendo grande parcela de esforços horizontais solicitantes, acaba por gerar pressões verticais aliviadas e bem distribuídas sobre as camadas inferiores.

Segundo o Manual de Pavimentação do DNIT do ano de 2006, pavimento rígido é aquele em que o revestimento tem elevada rigidez em relação às camadas inferiores e, portanto, absorve praticamente todas as tensões provenientes do carregamento aplicado.

Compactação

É a densificação do solo por meio de equipamento mecânico, (PINTO, 2006) que acarreta na diminuição de vazios, melhora da resistência, queda da permeabilidade e da variação volumétrica por umedecimento e secagem.

O engenheiro Ralph Proctor, em 1993, estabeleceu parâmetros que influem definitivamente no aumento da massa específica. Para Proctor, a densidade de compactação de um solo, depende da umidade do mesmo no momento da compactação, sobre determinada energia (PINTO, 2006). Segundo Pinto (2006), Proctor verificou que para umidades mais elevadas, a compactação é maior, haja vista que a água age como lubrificante entre as partículas que deslizam entre si, o que não acontece em partículas secas, que entram em atrito umas com as outras. Portanto, para dada energia, uma densidade máxima é obtida para determinado teor de umidade denominado ótimo (SOUZA, 2005).

Caracterização das patologias por má compactação

A compactação de um solo para implantação de um pavimento deve seguir leis e diretrizes impostas por órgãos como DNIT e seguir normas de execução de cada tipo de pavimento para garantir uma padronização e qualidade, sendo necessário ensaios prévios para caracterização do solo e adequação das formas de compactação, bem como o dimensionamento correto das espessuras de cada camada.

Caso essa compactação seja efetuada de maneira incorreta, não seguindo as normas e diretrizes indicadas o pavimento posteriormente poderá apresentar problemas ou patologias que causam desconforto e perigo a todos que fazem o uso dele, algumas como.

Segundo a CNT fissuras, são descontinuidades na superfície do pavimento, mas que causam problemas funcionais no revestimento; Trincas, são facilmente visíveis à olho nu e possuem aberturas superiores às das fissuras; Afundamento, são caracterizadas por depressões da superfície do pavimento e apresentam-se em dois modos.

Afundamento plástico, causado pela fluidez de uma ou mais camadas do revestimento ou camadas contíguas resultado de uma má compactação que não solidifica e adensa corretamente o solo. Já o afundamento de consolidação, são semelhantes as plásticas, porém não vêm acompanhadas de solevamento, as famosas “trilhas de roda” (Andrey, 2009).

Panelas, são cavidades formadas no revestimento asfáltico, aparecem, em maior quantidade, no período chuvoso, pois o desagregamento ou amolecimento das camadas do pavimento acontecem devido a compressão da água que infiltra no solo e cria espaços entre os agregados, as panelas podem ser uma evolução das fissuras, caso não sejam tratadas rapidamente. (Nicollas, 2019).

Quando o pavimento se aproxima do fim de sua vida útil, há a necessidade de manutenção e reparos com maior frequência. É, sobretudo, preciso fazer o diagnóstico das patologias dos pavimentos asfálticos, determinando os defeitos e suas prováveis causas, buscando a partir deste levantamento determinar as possíveis soluções e qual dessas medidas é a mais viável.

Antes de se definir as técnicas que serão empregadas na recuperação ou restauração, deve-se conhecer as condições do pavimento, por isso é necessário a realização de um estudo que avalie a parte estrutural e a funcional do pavimento, o que fornecerá dados para que se possa avaliar a sua condição de superfície e estrutura. Esses dados servirão para a definição das técnicas de restauração apropriadas.

Metodologia

Para a realização deste trabalho adotou-se uma investigação qualitativa, com o propósito de consultar diferentes fontes bibliográficas e estudos sobre patologias em pavimentos devido à má compactação. Utilizou-se as seguintes plataformas para coletar informações: Google scholar, Scielo e o manual de pavimentação do DNIT, através disso formou-se o arcabouço teórico no qual o tema está fundamentado.

Conclusão

A fase de compactação do solo que deve ocorrer nas camadas abaixo do revestimento asfáltico tem grande impacto na qualidade das vias em que trafegamos todos os dias. Um asfalto mal feito acarreta em diversos prejuízos para os usuários e para as entidades responsáveis por eles, sejam concessionárias, entidades municipais, estaduais ou federais, causando acidentes, desvio de rotas para manutenção, atrasos, entre vários outros problemas. Portanto, é necessário que haja sempre um estudo do solo, que sejam feitos ensaios em laboratório com o tipo de solo a ser trabalhado para que a energia de compactação utilizada seja ótima e que não acarrete problemas futuros.

Referências Bibliográficas

ROSSI, Anna Carolina. Etapas de uma obra de pavimentação e dimensionamento de pavimento para uma via na ilha do fundão. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Civil) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2017.

BALBO, J. T. Pavimentação Asfáltica: materiais, projetos e restauração. São Paulo: Oficina de Textos, 2007.

MAIA, Iva Marlene Cardoso. Caracterização de patologias em pavimentos rodoviários. Dissertação (Mestrado em engenharia civil) - Universidade do porto, 2012.

AZAMBUJA, Andrey Reichelt. Pavimentos asfálticos: análise de patologias na repavimentação de trechos devido a obras de rede de esgoto sanitário. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Civil) - UFRS, 2009.

SOUZA, Nicollas Gabriel Assunção e. Utilização de Imagens Terrestres e Aérea para a Identificação de Imperfeições no Pavimento Asfáltico. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia de Agrimensura e Cartográfica.) - UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA, 2019.

MARCATO, Vânia Daniela . Manifestações patológicas em estruturas asfálticas: estudo de caso na rodovia MG-190. 2019. Disponível em: http://repositorio.fucamp.com.br/bitstream/FUCAMP/522/1/manifestacoespatologicasem.pdf. Acesso em: 14 mai. 2021.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. DNIT – IPR 719. Manual de Pavimentação. 3ª Edição. Rio de Janeiro, 2006.

MOTA, Gabriel Luan Paixão. Técnicas de recuperação de patologias em pavimentos de asfalto. Linkedin. 2017. Disponível em: https://pt.linkedin.com/pulse/t%C3%A9cnicas-de-recupera%C3%A7%C3%A3o-patologias-em-pavimentos-paix%C3%A3o-mota. Acesso em: 14 mai. 2021.

Brasil, Malha Rodoviárias Acesso Em 10 De Maio De 2021.

Estradas, Patologias Nas < Https://Www.Inovacivil.Com.Br/As-Patologias-Mais-Comuns-Nas-Estradas/> Acesso em 10 De Maio De 2021

Estradas, Patologias nas <https://www.cnt.org.br/agencia-cnt/conheca-principais-defeitos-pavimento >. Acesso em 10 de maio de 2021.