Pavimentos em rodovias e aeroportos

Resumo:

Este artigo apresenta o tema de pavimentação, tanto em estradas como em aeroportos. A partir da hipótese de que os alunos iniciantes do curso de Engenharia Civil são leigos no tema, verificou-se a necessidade de produzir este artigo de forma que introduza ao tema. Foi utilizado padrões impostos pela Associação Brasileira de Normas Técnicas e utilizando-se da pesquisa documental e bibliográfica, o método escolhido foi com o objetivo de facilitar a compreensão do tema. Com este artigo espera-se que entendam de forma didática os tópicos presentes no artigo.

Palavras-Chave: Pavimentação. Flexível. Rígido. Estradas. Corredores. Aeroportos.

Introdução

Com o crescente fluxo e intensidade de tráfego de automóveis e aeronaves, os tipos de pavimentação sofreram algumas mudanças em suas camadas que o compõem tendo que se adequar aos esforços de forma que resistam e durem por muito tempo. Existem basicamente três tipos de pavimentos: Rígidos, Flexíveis e Semirrígido, realizar comparações entre os tipos de pavimentos, em quais situações são usados determinados tipos e qual seria mais indicado, analisar casos específicos como o aeroporto de St Marteen  situado no Caribe que foi construído muito próximo à praia sujeito a fenômenos como erosão proveniente da água e que opera com aeronaves muito pesadas, bem como, explicar de forma didática a relação PCN (Pavement classification number - Numero de classificação do pavimento) e ACN (Aircraft classification number - Numero de classificação da aeronave), visto que é um tema pouco debatido, é importante esclarecer algumas questões sobre a pavimentação. Neste estudo é disposto de forma didática os tipos de pavimentos e exemplos em suas aplicações em lugares diferentes.

Pavimentação

Para introduzirmos ao tema é necessário conceitua-lo, posteriormente descrevê-lo de acordo com os tópicos.

Conceito

Pavimentação é uma estrutura de múltiplas camadas construída sobre a terraplenagem, com objetivos de reduzir os impactos e danos oriundos do tráfego de veículos bem como diminuir o ruído proveniente do atrito com os corpos citados, também possui objetivo de melhorar as condições de aderência e rolagem sobre a estrutura (DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM -700-GTTR, 1997, p.194).

Tipos de Pavimentos

Dispomos basicamente de três tipos de pavimentos, sendo eles, rígido, semirrígido e o flexível.

Rígido: Feito estruturalmente de placas de concreto as quais absorvem quase totalmente os impactos sofridos não distribuindo entre as camadas.

Semirrígido: feito com base cimentada e revestimento flexível, este pavimento possui nível de deformação intermediário.

Flexível: Sua estrutura distribui as tensões entre as camadas, estas, sofrendo significativas deformações provenientes da ação das cargas.

Composição e aplicação

Composição e aplicação dos pavimentos supracitados

Rígido: composto por placas de concreto Portland. Este pavimento é ideal para localizações com grandes cargas inertes e pontos de frenagem. Em corredores de ônibus também é utilizado, mas combinado com o semirrígido. 

Semirrígido: revestido de camada asfáltica e base estabilizada quimicamente, normalmente com cal ou cimento. Indicado para onde transitam veículos pesados. Sujeito a deformações não é indicado para onde existam cargas fixas.

Flexível: revestido de camada asfáltica com base de agregado graúdo ou solo. Tem sua aplicação voltada em sua esmagadora maioria para vias públicas, graças ao seu baixo investimento comparado aos outros pavimentos, todavia necessita de frequentes intervenções para reparos.

Rodoviário

No ramo rodoviário será abordado quais tipos são empregados em corredores de ônibus e estradas, bem como algumas informações técnicas sobre os pavimentos empregados nos ambientes supracitados.

Corredores de ônibus

O crescimento das cidades e do número de veículos em grandes cidades, com ênfase à mobilidade urbana a adoção de corredores de ônibus se fez uma opção bastante viável. Como é uma área de muito esforço destrutivo por parte de ônibus que são veículos pesados, o mais utilizado é o pavimento rígido, pois, este possui a capacidade de reduzir as distâncias de frenagem e não cria condições de aquaplanagem, além de reduzir a iluminação pública devido a sua coloração clara.

Com o custo elevado em relação ao flexível, mas com benefícios a médio e longo prazo, o tipo de pavimento de concreto, classificado como rígido, possui alta resistência ao intenso tráfego e de peso elevado, o que garante uma vida útil estimada em torno de 20 anos (DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES, 2004).

Estradas em geral

Em termos gerais a aplicação do envolto asfáltico na composição de pavimentos flexíveis é uma das elucidações mais usuais e aplicadas na estruturação e restabelecimento de estradas urbanas, vicinais e de rodovias. De acordo com dados da Associação Brasileira das Empresas Distribuidoras de Asfalto (Abeda), por volta de 90% das estradas pavimentadas nacionais provém de revestimento asfáltico.

O principal método de pavimentação é composto basicamente por quatro camadas indispensáveis: revestimento de alicerce asfáltico, base, sub-base e tonificação do subleito. De acordo com a veemência e do tipo de circulação, do solo existente e da vida útil do projeto, o revestimento pode ser integrado por um estrato de rolamento e estratos intermediários ou de ligação. Mas em estradas comuns, utiliza-se uma exclusiva categoria de composto asfáltico como revestimento.

Aeroportuário

Nos aeroportos, há uma abordagem diferente das estradas, pois no caso, para o tráfego de aeronaves e em momentos de pouso e decolagem necessitam uma resistência maior do que no pavimento tradicional que se é empregado nas estradas.

Tipos

Os tipos de pavimentos comumente utilizados nos aeroportos são os flexíveis e os rígidos, tais aplicações são diferentes nas diversas situações e locais nos quais se encontram o aeroporto.

Pavimento Flexível: Pavimento constituído por diversas camadas responsáveis por distribuir gradualmente as cargas no pavimento.

Pavimento Rígido: Pavimento constituído por uma única camada estrutural capaz de suportar as cargas no pavimento.

“O padrão internacional de hoje utiliza, dentre outros itens, uma quase interminável preparação com camadas e camadas de concreto, compactação, vergalhões de aço para impedir a ruptura de algum ponto no asfalto, e por último, o asfalto por cima disso tudo. A fase de preparação das camadas precedentes e da armação inferior chega a levar dezenas de meses, e é feita quase que 24 horas por dia. Em algumas pistas, alcança 20 cm de espessura antes do asfalto em si, algo facilmente compreendido quando imaginamos a força que precisa ser suportada constantemente” (NOBREGA, 2014).

ACN-PCN

O método ACN/PCN, conforme o Anexo 14 (INTERNATIONAL CIVIL AVIATION ORGANIZATION - ICAO, 2004, p.2-4), deve especificar a resistência dos pavimentos destinados as aeronaves com massa superior a 5.700 kg.

“Considera-se Número de Classificação da Aeronave – ACN o número que expressa o efeito relativo de uma aeronave com uma determinada carga sobre um pavimento, para uma categoria padrão de subleito especificada” (INSTRUÇÃO SUPLEMENTAR Nº 153.103-001A, 2016, p.1).

“Considera-se Número de Classificação do Pavimento - PCN o número que expressa a capacidade de carga de um pavimento, sem especificar uma aeronave em particular ou informações detalhadas do pavimento” (INSTRUÇÃO SUPLEMENTAR Nº 153.103-001A, 2016, p.2).

Segundo o anexo 14 (ICAO,2004, p.2-4), o método ACN-PCN tem como objetivo a comparação da resistência do pavimento em função das características da aeronave e do pavimento, sendo estruturado de maneira que um pavimento com um determinado valor de PCN seja capaz de suportar, sem restrições, uma aeronave que tenha um valor de ACN inferior ou igual ao valor do PCN do pavimento, obedecidas as limitações relativas à pressão dos pneus.

Aeroporto Internacional Princesa Juliana

Localizado na ilha de St. Marteen que pertence à Holanda, o aeroporto foi construído às margens da praia de Maho Beach, que mesmo a pista situada em um solo arenoso e estar sujeito a erosão proveniente da água, opera e há um fluxo bastante considerável de aeronaves realmente muito pesadas como Boeing 747 e A380.

A pista do aeroporto possui 2180 metros de extensão e de acordo com a classificação PCN 50/ F/B/X/T na qual:

O número 50 refere-se ao ACN máximo aceito.

A letra F refere-se ao tipo de pavimento (Flexível-Pressão limitada).

A letra B refere-se à resistência do pavimento (Média).

A letra X refere-se à pressão máxima admissível dos pneus da aeronave em MPa (Alta, porém limitada à 1,75 Mpa).

A letra T refere-se ao método de determinação do PCN (Método de avaliação técnica).

Logo, infere-se que a opção mais viável e de muito boa aplicabilidade foi o pavimento flexível por melhor se adequar ao solo e distribuir as cargas exercidas entre as camadas do pavimento que se localiza em um local sujeito a deformações do solo.

Conclusão

Revisando o que foi apresentado anteriormente, deve-se prestar muita atenção no tipo de pavimento que será escolhido para compor diferentes tipos de locais, que também sofrerão diferentes tipos de carga e de desgaste. Sabendo disso os três tipos de pavimentos serão aplicados de acordo com a necessidade de cada projeto. Como na maioria das estradas brasileiras são constituídas por pavimento flexível precisará de mais manutenção em relação aos outros, no rodoviário há um intenso fluxo de ônibus que são veículos mais pesados, precisando assim de mais resistência no pavimento, por tal razão é utilizado com maior frequência o rígido, no aeroportuário são usados dois tipos, o flexível e o rígido.

É muito importante para o aeroporto que as aeronaves obedeçam às limitações de seu pavimento por tal razão existe o sistema ACN-PCN, que são o peso e pressão nos pneus que a aeronave trás consigo (ACN) e o quanto o pavimento do aeroporto consegue suportar sem causar danos ao pavimento (PCN).

No aeroporto internacional de Princesa Juliana por causa da erosão natural que sua localidade abriga, foi escolhido para seu projeto o pavimento flexível.

Com isso explicamos onde são usados os diferentes tipos de pavimentos e suas composições, assim como explicamos e concluímos para que servem o ACN-PCN. Deixamos em aberto para quem quiser aprofundar-se mais sobre o tema assuntos mais específicos como toda a composição que há nos pavimentos, distribuições de cargas bem explicadas entre as camadas e os valores financeiros exatos para cada construção de pavimento, assim como também os valores médios para intervenções e reformas para cada tipo.

Referências

AGÊNCIA NACIONAL DE AVIAÇÃO CIVIL. INSTRUÇÃO SUPLEMENTAR Nº 153.103-001.2016.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Corredores de ônibus – Por que pavimento de concreto?. Disponível em:Acesso em: 16 de maio de 2018.

BERNUCCI, L. B.; MOTTA, L. M.; CERATTI, J. A. P.; SOARES, J. B.. Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros. 1. ed. Rio de Janeiro, RJ. 2006.cap.1, p.9-23.

CORSEI, R. Pavimento de concreto para corredores de ônibus. Disponível em:Acesso em: 16 de maio de 2018.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM. Glossário de termos técnicos rodoviários. Rio de Janeiro: IPR, 1997.

DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES . Manual  de Pavimentos Rígidos.2.ed. Rio de Janeiro: IPR, 2004.

INTERNATIONAL CIVIL AVIATION ORGANIZATION. Annex 14, Aerodromes-Volume I, Aerodrome Design and Operations.7.ed. Quebec, Canada: INTERNATIONAL CIVIL AVIATION ORGANIZATION, 2016.

NOBREGA, E.M. Pistas de pouso: Pavimentação. Disponível em:< http://canalpiloto.com.br/pistas-de-pouso-pavimentacao/>Acesso em: 18 de maio de 2018.

Por Antonio Lucas Moura Cavalcante Azevedo; Thamisson Alves Dias

Faculdade Paraíso do Ceará (FAPCE)

Rua da Conceição, 1.228 - São Miguel - CEP 63.010-465 - Juazeiro do Norte - CE