PAVIMENTO DE CONCRETO Introdução aos Pavimentos de Concreto Projeto e Dimensionamento dos Pavimentos Construção de Pavimentos Análise Técnica-Econômica Eng. Abdo Hallack INTRODUÇÃO O Setor de Transportes é um Capital Social Básico. Os Setores da Produção dependem dele para operar e desenvolver-se satisfatoriamente. CPC-M1 / 2 REDE RODOVIÁRIA NACIONAL (km) Rodovias Pavimentadas Não pavimentadas Federais Estaduais Municipais 56.139 91.892 16.994 14.484 116.126 1.429.296 70.623 208.018 1.446.290 TOTAL 165.025 1.559.906 1.724.931 Total Fonte: DNIT CPC-M1 / 3 Segundo dados de 2005, o Brasil conta com cerca de 196.000 km de rodovias pavimentadas De 90.945 km avaliados: Condição da Superfície do Pavimento - Extensão Total Totalmente Destruída Com afundamentos/ondulações/buracos Com trinca em malha/remendos Desgastada Totalmente Perfeita 0,9% 3,2% 19,8% 32,2% 43,9% CPC-M1 / 4 DETERIORAÇÃO DA INFRA-ESTRUTURA RODOVIÁRIA Falta de recursos Precariedade da conservação Soluções tradicionais CPC-M1 / 5 PAVIMENTOS RÍGIDOS: POR QUÊ? Durabilidade Pequena manutenção Materiais abundantes na natureza Custo inicial competitivo CPC-M1 / 6 HISTÓRICO 1893 - Court Avenue Bellefontaine, OH 1909 - Wayne County - “First mile” 1910 - Grand Forks, ND 1920 - Marcopa County, AZ- 255 Km 1925 - Ruas em Pelotas (RS) 1926 - Estrada do Caminho do Mar (SP) 1929 - Estrada de Itaipava (RJ) 1935 - Estrada rural na Bélgica Estrada Estadual em Pernambuco CPC-M1 / 7 PRIMEIRO PAVIMENTO DE CONCRETO Bellefontaine, Ohio: Court Ave. (1891) Construção em duas camadas: agregado mais duro na superior, “de modo a que as ferraduras não a desgastassem” Ranhuras a cada 10cm, “para impedir que os cavalos escorregassem” As outras ruas do quarteirão foram pavimentadas até 1893 CPC-M1 / 8 1º PAVIMENTO DE CONCRETO George Bartholomew EUA - 1893 Court Avenue CPC-M1 / 9 1º PAVIMENTO DE CONCRETO Courthouse Square: - Court Avenue - Main Street - Columbus Avenue - Opera Street Cidade: Bellefontaine - EUA Construtor: William T. G. Snyder Mais de 100 anos CPC-M1 / 10 PRIMEIROS PAVIMENTOS DE AEROPORTOS Primeira pista de concreto: Dearborn, Michigan (1928) Lunken Field, Cincinatti (1929) Espessuras de 20-15-20cm e 22,5-18-22,5cm CPC-M1 / 11 PRIMEIROS PAVIMENTOS DE AEROPORTOS Lunken Field CPC-M1 / 12 HISTÓRICO NO BRASIL 1940s - Aeroportos no NE, Aeroportos Santos Dumont (RJ) e Congonhas (SP), Av. Edson Passos (RJ), Rodovias Anchieta e Anhangüera (SP) 1950s - Vias urbanas no Rio de Janeiro, Estradas em PE e PB 1960s - Rio-Petrópolis (RJ), Rio-Teresópolis (RJ), Itaipava-Teresópolis (RJ), vias urbanas em Porto Alegre (RS) 1970s - Interligação Anchieta-Imigrantes (SP), Rodovia dos Imigrantes (SP), Rodovia SapucaiaGravataí (RS), Aeroporto do Galeão (RJ) CPC-M1 / 13 HISTÓRICO Estrada de São Miguel Paulista (SP) CPC-M1 / 14 HISTÓRICO Rodovia Anchieta (SP) CPC-M1 / 15 HISTÓRICO Aeroporto de Congonhas – São Paulo (SP) CPC-M1 / 16 HISTÓRICO Mais de 1/2 século Av. Edson Passos - Rio de Janeiro (RJ) CPC-M1 / 17 HISTÓRICO Mais de 50 anos Praia de Boa Viagem - Recife (PE) CPC-M1 / 18 HISTÓRICO Mais de 70 anos Rodovia Itaipava-Teresópolis CPC-M1 / 19 HISTÓRICO Mais de 25 anos Interligação Imigrantes-Anchieta (SP) CPC-M1 / 20 HISTÓRICO 25 anos Rodovia dos Imigrantes (SP) CPC-M1 / 21 HISTÓRICO NO BRASIL 1980s - Serra do Rio do Rastro (SC), Rodovia Pedro Taques (SP), Via Expressa de Belo Horizonte (MG), Aeroportos de Cumbica (SP) e Confins (BH) 1990s - Expansão do uso no Brasil: Av. Assis Brasil (RS), Cont. Sul de Curitiba (PR), Marginal da Rodovia Pres. Dutra (SP), 3ª faixa Interligação Anchieta-Imigrantes (SP), Programa Favela-Bairro (RJ), Rodovia SP79 (SP), Pista Descendente Rod. dos Imigrantes (SP), III Perimetral de Porto Alegre (RS), BR290 - Freeway (RS), Marginal Rod. Castello Branco (SP), Rodovia BR232 - Recife/ Caruaru (PE), Rodoanel Metropolitano (SP) CPC-M1 / 22 HISTÓRICO 16 anos Serra do Rio do Rastro (SC) CPC-M1 / 23 HISTÓRICO mais de 20 anos Via Expressa - Belo Horizonte (MG) CPC-M1 / 24 HISTÓRICO Mais de 13 anos Rodovia Pedro Taques (SP) CPC-M1 / 25 HISTÓRICO 1999 Marginal Rodovia Presidente Dutra (SP) CPC-M1 / 26 HISTÓRICO 2000 3ª Faixa Interligação Imigrantes-Anchieta (SP) CPC-M1 / 27 HISTÓRICO 2000 Pista Descendente Rodovia dos Imigrantes (SP) CPC-M1 / 28 HISTÓRICO 2000 Rodovia SP103/79 (SP) CPC-M1 / 29 HISTÓRICO 2000 BR290 – Freeway Osório/Porto Alegre (RS) CPC-M1 / 30 HISTÓRICO 2000 III Perimetral (RS) CPC-M1 / 31 HISTÓRICO 2001 Marginais Rodovia Castello Branco (SP) CPC-M1 / 32 HISTÓRICO 2001 Rodovia BR232 – Recife/Caruaru (PE) CPC-M1 / 33 HISTÓRICO 2002 Rodoanel Mário Covas (SP) – Trecho Oeste CPC-M1 / 34 HISTÓRICO 2002 Rodovia dos Imigrantes – Pista Descendente CPC-M1 / 35 Cenário no mercado Situação inicial 1998 Inexistência de estrutura de custos Conforto de rolamento ruim Dificuldade de execução Inexistência de equipamentos Carência de bons exemplos Inexistência de projetistas Perda do referencial histórico Pouca manutenção Grande durabilidade Situação Atual 2005 Asfaltar = Pavimentar Conceito de custos totais Excelente conforto de rolamento Execução simples Disponibilidade de equipamentos Existência de bons exemplos Formados 60 projetistas no Brasil Recuperado histórico brasileiro Competitivo no custo de construção Adoção de procedimentos e custos pelos órgãos de transportes Vantagens: não forma trilha de rodas nem buracos, melhor visibilidade, economia de combustíveis, economia de energia elétrica, não forma aquaplanagem e vantagens ambientais Adoção de engenharia de valor e econômica, na definição da tecnologia a ser adotada CPC-M1 / 36 MENOR DISTÂNCIA DE FREAGEM Distâncias comparadas Distância de Frenagem (m) Condição de Superfície Seca e Nivelada Úmida e Nivelada Úmida com Trilha de Roda Concreto 50 96 96* Asfalto 58 109 134 A/C % 16 % 14 % 40 % * No caso da pista de concreto, sem trilha de roda. Obs.: Veículo usado - Chevy a 95km/h (Ruhl, R.L., Safety Considerations of Rutted and Washboarded Asphalt Road) CPC-M1 / 37 MELHOR VISIBILIDADE POR REFLEXÃO Até 30% a mais de reflexão de luz (Stark, Road Surfaces Reflectance Influences Lighting Design, Lighting Design and Application) CPC-M1 / 38 ECONOMIA DE ENERGIA ELÉTRICA Situação – Quarteirões com 100m de lado – Ruas de 9m de largura – Iluminação 11 horas por dia – Custo de energia de US$ 0,20/kWh Asfalto 5,35 kWh/m2 US$ 1,07/m2 Concreto 3,35 kWh/m2 US$ 0,67/m2 Relação A/C > 60% Pace e Becker, Costo de Pavimentos a lo Largo de su Vida Útil, Buenos Aires, 1999 CPC-M1 / 39 AMBIENTALMENTE AMIGÁVEL Redução da temperatura ambiente de cerca de 5ºC Redução da temperatura próxima à superfície de cerca de 14ºC Redução no consumo energético dos aparelhos de ar condicionado “Cool Communities” CPC-M1 / 40 PAVIMENTO DE CONCRETO Projeto e Dimensionamento dos Pavimentos FUNDAMENTO DA MECÂNICA DOS PAVIMENTOS E DA CIÊNCIA DOS PAVIMENTOS RÍGIDOS Projetar uma estrutura que dê conforto, segurança e economia ao usuário, durante um determinado período de tempo. CPC-M1 / 42 DIFERENÇAS BÁSICAS ENTRE PAVIMENTOS Rígidos Flexíveis Base e revestimento Revestimento Sub-base Base Sub-base Subleito Reforço do subleito Subleito CPC-M1 / 43 COMPARAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO DE CARGA ENTRE PAVIMENTOS EQUIVALENTES Rígidos HR Flexíveis HF grande área de distribuição de carga pequena pressão na fundação do pavimento pequena área de distribuição de carga grande pressão na fundação do pavimento CPC-M1 / 44 CAPACIDADE DE ABSORÇÃO DE CARGA DE UMA PLACA DE CONCRETO (carga no interior, seg. PCA) 30,4 cm qc = 35 20 cm 88,7 cm qt = 1 CPC-M1 / 45 TIPOS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS Concreto Simples Concreto Simples com Barras de Transferência Concreto com Armadura Distribuída Descontínua sem Função Estrutural Concreto com Armadura Contínua sem Função Estrutural Concreto Estruturalmente Armado Concreto Protendido CPC-M1 / 46 PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLES h 3 a 4 metros Corte Planta 4 a 6 metros 4 a 6 metros CPC-M1 / 47 PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLES COM BARRAS DE TRANSFERÊNCIA h Corte 3 a 4 metros Barras de transferência Planta 4 a 7 metros 4 a 7 metros CPC-M1 / 48 PAVIMENTO COM ARMADURA DISTRIBUÍDA DESCONTÍNUA SEM FUNÇÃO ESTRUTURAL 5 cm . . . . . . . . . . . . . . h Corte Barras de transferência 3 a 5 metros Armadura Planta Até 30 metros Até 30 metros CPC-M1 / 49 PAVIMENTO COM ARMADURA CONTÍNUA SEM FUNÇÃO ESTRUTURAL 5 cm . . . . . . . . . . . . . . 3 a 5 metros Corte h Planta Juntas de construção de fim de jornada CPC-M1 / 50 PAVIMENTO DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADO h 3 a 7 metros Corte . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . Planta 9 a 30 metros 9 a 30 metros CPC-M1 / 51 MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO Portland Cement Association: PCA 1984 American Association of State Highway and Transportation Officials AASHTO 1993 AASHTO (suplemento 1998) CPC-M1 / 52 DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO Fundação CBR Tráfego Contagem e Classificação Concreto Resistência CPC-M1 / 53 MÉTODO PCA/84 Estudos teóricos Ensaios de laboratório Pistas experimentais Pavimentos em serviço CPC-M1 / 54 FUNDAÇÃO Westergaard (1925): Fundação winkleriana Teoria do Líquido Denso: deslocamento diretamente proporcional à pressão exercida pc = k x d k = pc d CPC-M1 / 55 FUNDAÇÃO k = coeficiente de recalque – provas de carga – define a capacidade de suporte do subleito Para efeito de projeto, relacionamos k com o CBR CPC-M1 / 56 FUNDAÇÃO pc d Ensaio de prova de carga CPC-M1 / 57 FUNDAÇÃO Ensaio de prova de carga CPC-M1 / 58 FUNDAÇÃO Correlação entre CBR e k CPC-M1 / 59 SUBLEITO - RELAÇÃO k x CBR (camada de espessura semi-infinita) CBR (%) k (MPa/m) 4 5 6 8 10 30 34 38 44 49 CPC-M1 / 60 SUB-BASES Dar suporte uniforme e constante Evitar bombeamento Controlar as variações volumétricas do subleito Aumentar o suporte da fundação CPC-M1 / 61 FUNDAÇÃO - AUMENTO DE k PROPORCIONADO POR SUB-BASE GRANULAR CBRsubl (%) 4 5 6 8 10 ksubl (MPa/m) kBG 10 (MPa/m) 30 34 38 44 49 34 38 42 48 54 CPC-M1 / 62 FUNDAÇÃO - AUMENTO DE k PROPORCIONADO POR SUB-BASE DE CR CBRsubl (%) 4 5 6 8 10 ksubl (MPa/m) k CR 10 (MPa/m) 30 34 38 44 49 101 111 120 133 144 CPC-M1 / 63 TRÁFEGO - VEÍCULOS DE LINHA Caminhões médios Caminhões pesados Reboques e Semi-reboques Ônibus CPC-M1 / 64 CONCRETO A resistência característica de projeto é a de tração na flexão (fctM,k). Geralmente adota-se: fctM,k = 4,5 MPa CPC-M1 / 65 MEDIDAS DE TRAÇÃO NA FLEXÃO Balanço Central Terço Médio (dois cutelos) CPC-M1 / 66 resistência MEDIDAS DE TRAÇÃO NA FLEXÃO Balanço Central Dois cutelos vão CPC-M1 / 67 MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84) Modelos de Comportamento Fadiga Erosão Escalonamento CPC-M1 / 68 MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84) Modelos de Comportamento Fadiga Erosão Escalonamento CPC-M1 / 69 FADIGA Repetição de cargas Relação de tensões (S) Número limite ou admissível de repetições de carga CPC-M1 / 70 FADIGA (relação de tensões) S= MR CPC-M1 / 71 Relações de tensões (S) RELAÇÃO DE TENSÕES E NÚMERO ADMISSÍVEL DE REPETIÇÕES DE CARGA - CURVA DE FADIGA (PCA-84) 0,90 PCA 66 0,80 0,70 Extensão (1984) 0,60 0,50 0,40 1 101 102 103 104 105 106 107 108 109 Número de aplicações de carga até a ruptura CPC-M1 / 72 MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84) EQUAÇÕES DE FADIGA Relação de tensões (Rt) Equação menor que 0,45 N = ilimitado de 0,45 a 0,55 N = ( 4,2577 / Rt – 0,4325)3,268 maior que 0,55 N = (0,9718 – Rt)) / 0,0828 CPC-M1 / 73 MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84) Posição de carga crítica para as tensões de tração na flexão (6% do tráfego tangenciando a borda) Junta transversal Faixa de tráfego Acostamento Borda livre CPC-M1 / 74 FÓRMULA DE WESTERGAARD: CÁLCULO DA TENSÃO DE TRAÇÃO NA PARTE INFERIOR DA PLACA 12P1 2 h2 0 y x y y 2 cos cos 1 sen e d 2 2 2 4 1 41 1 2 Eq.41, “New Formulas for Stresses on Concrete Pavements”, ASCE, Proc., Jan. 1947, V.73 CPC-M1 / 75 ANÁLISE DE FADIGA 200.000 CPC-M1 / 76 MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84) Modelos de Comportamento Fadiga Erosão Escalonamento CPC-M1 / 77 EROSÃO Perda de material de camada de suporte sob as placas de concreto e nas laterais Efeito: deformações verticais críticas (cantos e bordas longitudinais livres) Novo conceito: Fator de Erosão - mede o poder que uma certa carga tem de produzir deformação vertical da placa CPC-M1 / 78 MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84) Posição de carga crítica para as deformações Junta transversal Faixa de tráfego Acostamento Borda livre CPC-M1 / 79 ANÁLISE DE EROSÃO 2.000.000 CPC-M1 / 80 MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84) Modelos de Comportamento Fadiga Erosão Escalonamento CPC-M1 / 81 ESCALONAMENTO/EFICIÊNCIA DAS JUNTAS 2d' e x 100 (%) d d' d = deslocamento vertical do lado carregado da junta d’= idem, do lado descarregado da junta CPC-M1 / 82 SISTEMAS ARTIFICIAIS DE MELHORIA DA EFICIÊNCIA DE JUNTAS Placas curtas Barras de transferência Sub-base estabilizada com cimento CPC-M1 / 83 OS SISTEMAS DE TRANSFERÊNCIA DE CARGA 1. Diminuem Tensões e deformações nas placas de concreto Pressões e consolidação na fundação Manutenção 2. Aumentam Durabilidade Conforto e segurança de rolamento CPC-M1 / 84 OUTROS PARÂMETROS Empenamento do Concreto: não considerado no dimensionamento; analisado no projeto geométrico Período de projeto: mínimo de 20 anos. Fatores de segurança para carga: – Leve – Médio – Pesado – Condições especiais - 1,0 1,1 1,2 1,3 CPC-M1 / 85 PROJETO GEOMÉTRICO DE DISTRIBUIÇÃO DE PLACAS Combate: – Restrição à retração volumétrica do concreto – Empenamento restringido: fissuras longitudinais e transversais CPC-M1 / 86 ASPECTO SUPERFICIAL PROVÁVEL DE PAVIMENTO DE CONCRETO SEM JUNTAS TRANSVERSAIS DE CONTRAÇÃO Fissuras transversais de contração Planta CPC-M1 / 87 EMPENAMENTO TEÓRICO DIURNO E NOTURNO Tração Quente Compressão Compressão Frio Tração Compressão Frio Tração Tração Quente Compressão Fissura Fissura CPC-M1 / 88 ASPECTO SUPERFICIAL DE PAVIMENTO DE CONCRETO SEM JUNTAS Fissuras transversais de contração Planta Fissura longitudinal devida ao empenamento restringido Fissuras transversais adicionais devidas ao empenamento restringido CPC-M1 / 89 TIPOS DE JUNTAS Junta longitudinal Junta transversal Juntas de expansão CPC-M1 / 90 TIPOS DE JUNTAS LONGITUDINAIS Junta de articulação Junta de construção CPC-M1 / 91 JUNTA LONGITUDINAL DE ARTICULAÇÃO, DE SEÇÃO ENFRAQUECIDA, SEM BARRAS DE LIGAÇÃO 0,6 1,2 Selante h/4 + 1,5 h obs: cotas em cm CPC-M1 / 92 JUNTA LONGITUDINAL DE ARTICULAÇÃO, DE SEÇÃO ENFRAQUECIDA, COM BARRAS DE LIGAÇÃO 0,6 1,2 Selante h/4 +1,5 h/2 h/2 obs: cotas em cm Barra de ligação CPC-M1 / 93 JUNTA LONGITUDINAL DE CONSTRUÇÃO, DE ENCAIXE MACHO-FÊMEA, SEM BARRAS DE LIGAÇÃO Selante 0,6 1,2 0,4h 0,2h h 0,4h obs: cotas em cm 0,1h CPC-M1 / 94 JUNTA LONGITUDINAL DE CONSTRUÇÃO, DE ENCAIXE MACHO-FÊMEA, COM BARRAS DE LIGAÇÃO Selante 0,6 1,2 0,4h 0,05h 0,1h 0,05h h 0,4h obs: cotas em cm 0,1h Barra de ligação CPC-M1 / 95 TIPOS DE JUNTAS TRANSVERSAIS Junta de retração Junta de retração com barras de transferência Juntas de construção CPC-M1 / 96 JUNTA TRANSVERSAL DE RETRAÇÃO, DE SEÇÃO ENFRAQUECIDA, SEM BARRAS DE TRANSFERÊNCIA Detalhe A h/4 h obs: cotas em cm CPC-M1 / 97 JUNTA TRANSVERSAL DE RETRAÇÃO, DE SEÇÃO ENFRAQUECIDA, COM BARRAS DE TRANSFERÊNCIA Detalhe A obs: cotas em cm h/4 0,5h h 0,5h 0,5lb 0,5lb Barra de transferência (com sua metade mais 2 cm pintada e engraxada) CPC-M1 / 98 JUNTA TRANSVERSAL DE CONSTRUÇÃO PLANEJADA, DE TOPO, COM BARRAS DE TRANSFERÊNCIA Detalhe A h/2 h/2 Barra de transferência CPC-M1 / 99 DETALHE A - PROFUNDIDADE DE CORTE E SELAGEM DE JUNTAS 5 Selante 10 0,25h Corpo de apoio obs: cotas em mm CPC-M1 / 100 JUNTA LONGITUDINAL DE ARTICULAÇÃO, SERRADA, COM BARRAS DE LIGAÇÃO CPC-M1 / 101 JUNTA TRANSVERSAL DE RETRAÇÃO E LONGITUDINAL DE CONSTRUÇÃO CPC-M1 / 102 JUNTA LONGITUDINAL DE CONSTRUÇÃO, DE ENCAIXE MACHO-FÊMEA, COM BARRAS DE LIGAÇÃO Porto de Paranaguá CPC-M1 / 103 J3 6,00 J1 J2 J2 J2 6,00 J1 J3 J2 J1 6,00 J2 J2 J1 J1 J1 6,00 J2 J2 6,00 EXERCÍCIO PROJETO GEOMÉTRICO J2 J1 JL com bl J2 JT com bt J3 JE com bt J1 J1 placa com armadura distribuída descontínua, de malha quadrada CPC-M1 / 104 PAVIMENTO COM ARMADURA DISTRIBUÍDA DESCONTÍNUA SEM FUNÇÃO ESTRUTURAL 5 cm 5 cm 5 cm 5 cm . . . . . . . 21 cm Tela soldada de malha quadrada, = 3,4 mm CPC-M1 / 105 PAVIMENTO DE CONCRETO Construção de Pavimentos OPERAÇÕES Preparo do subleito e da sub-base Produção do concreto Transporte Lançamento e distribuição Adensamento Nivelamento Acabamento Texturização Cura Corte e selagem de juntas CPC-M1 / 107 EQUIPAMENTO DE GRANDE PORTE Usinas dosadoras e misturadoras Caminhões – basculantes Distribuidoras (opcional) Vibroacabadoras de fôrmas deslizantes Desempenadeiras mecânicas acopladas à vibroacabadora (opcional) Desempenadeiras manuais metálicas, de cabo longo CPC-M1 / 108 EQUIPAMENTO DE GRANDE PORTE Texturizadoras e aplicadoras de curas (opcional) Vassouras de piaçava ou náilon Serras de disco Compressores de ar Seladoras (opcional) CPC-M1 / 109 Disponibilidade de equipamentos Pavimentadoras Gomaco GP-2600 Wirtgen SP 500 Bid Well CMI SF 3004 CPC-M1 / 110 Disponibilidade de equipamentos Usinas de concreto e texturizadora Erie Strayer MG11C Arcen Arcmov - 100 Schwing Stetter M2 CMI TC 2604 (Produzida no Brasil) CPC-M1 / 111 SERRA DE DISCO Máquina de corte de juntas (motor a gasolina) CPC-M1 / 112 CONSTRUÇÃO COM EQUIPAMENTO DE FÔRMAS DESLIZANTES CPC-M1 / 113 EQUIPAMENTO NECESSÁRIO Para o transporte, espalhamento, adensamento e acabamento Caminhões basculantes Vibroacabadora de fôrmas deslizantes Texturizadora e aplicadora de produto de cura Conjunto de serras de disco CPC-M1 / 114 EQUIPAMENTOS COMPLEMENTARES Desempenadeira metálica manual, com 3m de comprimento e cabo longo (float) Desempenadeira de borda Régua de alumínio de 3m de comprimento Passarelas de serviço Pente ou vassoura de cabo longo para ranhuramento Compressores de ar CPC-M1 / 115 ACEITAÇÃO DA SUB-BASE Verificação da compactação Rigoroso controle topográfico, de modo que as cotas da camada final acabada sejam aquelas definidas no projeto Verificação da espessura da sub-base CPC-M1 / 116 ACEITAÇÃO DA SUB-BASE Qualidade da imprimação betuminosa. CPC-M1 / 117 COLOCAÇÃO DE BARRAS DE TRANSFERÊNCIA CPC-M1 / 118 BARRAS DE TRANSFERÊNCIA Recomendação: as barras de transferência não devem ser cortadas na guilhotina, para evitar rebarbas CPC-M1 / 119 BARRAS DE TRANSFERÊNCIA A metade livre da barra de transferência deverá estar pintada ou engraxada CPC-M1 / 120 CPC-M1 / 121 CPC-M1 / 122 CPC-M1 / 123 CPC-M1 / 124 LANÇAMENTO DO CONCRETO CPC-M1 / 125 LANÇAMENTO Somente deverá ser lançado o concreto liberado pelo controle tecnológico O tempo permitido entre a adição de água e o lançamento será de 1 hora para concretos confeccionados sem acelerador de pega O concreto recusado pelo controle tecnológico deverá ser encaminhado ao bota-fora A fixação das barras de transferência deverá ser feita uma a uma e de forma a não causar atrasos no lançamento do concreto CPC-M1 / 126 LANÇAMENTO Alimentação da vibroacabadora de forma contínua, evitando paradas do equipamento CPC-M1 / 127 LANÇAMENTO O concreto lançado na frente da vibroacabadora não deverá ter altura superior a rosca sem-fim do equipamento. Não deverá ser lançada quantidade superior a duas viagens CPC-M1 / 128 CPC-M1 / 129 LANÇAMENTO CPC-M1 / 130 ESPALHAMENTO Deve garantir a espessura mínima de projeto em todos os seus pontos CPC-M1 / 131 ESPALHAMENTO Do espalhamento deve resultar uma camada de concreto solta, contínua, homogênea e de altura constante. O concreto deve ser distribuído por toda a largura da faixa. CPC-M1 / 132 ESPALHAMENTO DO CONCRETO CPC-M1 / 133 ADENSAMENTO CPC-M1 / 134 CPC-M1 / 135 CPC-M1 / 136 CPC-M1 / 137 CPC-M1 / 138 CPC-M1 / 139 ACABAMENTO FINAL Depressões no concreto fresco deverão ser verificadas com uma régua de alumínio de 3m de comprimento, colocada transversalmente ao eixo longitudinal da pista e ao longo do pavimento recém-concretado Serão imediatamente preenchidas com concreto fresco, jamais com argamassa ou pasta de cimento, e o pavimento novamente acabado com as desempenadeiras metálicas CPC-M1 / 140 CPC-M1 / 141 CPC-M1 / 142 ACABAMENTO FINAL Deverá ser empregada desempenadeira metálica de cabo longo com 3m de comprimento na direção transversal à pista; se necessário, desempenadeiras metálicas de borda e as de cabo curto para acabamentos localizados. CPC-M1 / 143 CPC-M1 / 144 PONTE DE SERVIÇO CPC-M1 / 145 TEXTURIZAÇÃO Consiste de prover de ranhuras a superfície do pavimento, aumentando o atrito entre ele e os pneumáticos. Serve também como uma espécie de microdrenagem, que evite a formação de lâminas d’água capazes de produzir a hidroplanagem CPC-M1 / 146 TEXTURIZAÇÃO A texturização deverá ser executada imediatamente após a fase do acabamento final do concreto. CPC-M1 / 147 TEXTURIZAÇÃO Processo mecânico ou manual Processo manual : pode ser executada com a utilização de uma vassoura de piaçava ou de fios de náilon ou metálicos, no sentido transversal à pista, com auxilio de uma passarela de serviço. Admite-se a texturização longitudinal. CPC-M1 / 148 CPC-M1 / 149 TEXTURIZAÇÃO Processo mecânico : executada com um pente de fios duros. Trabalha com o mesmo principio eletrônico da vibroacabadora (sensores para nivelamento) executando as ranhuras no sentido transversal à pista. CPC-M1 / 150 CPC-M1 / 151 CURA O processo mais utilizado é o de cura com aplicação de produto químico capaz de, em contato com a umidade superficial do concreto, formar película plástica. A taxa mínima de aspersão é de 0,25l/m2, podendo chegar a 0,50l/m², inclusive nas faces laterais (bordas). Executada após a texturização através de equipamento autopropelido, constituído de bomba e barra espargidora em toda a largura das placas concretadas . CPC-M1 / 152 CPC-M1 / 153 CPC-M1 / 154 CURA QUÍMICA Detalhe do produto aplicado após 2 minutos CPC-M1 / 155 CUIDADOS COM A EXECUÇÃO DA CURA QUÍMICA A área concretada deverá ser sinalizada de modo a proteger o pavimento recém-concretado da passagem de veículos, pessoas e animais CPC-M1 / 156 PROTEÇÃO DO PAVIMENTO ACABADO CPC-M1 / 157 ABERTURA E SELAGEM DE JUNTAS CPC-M1 / 158 EXECUÇÃO DAS JUNTAS Deve-se estabelecer um plano de corte, no qual se determine o momento adequado e a ordem de abertura das juntas transversais. O primeiro corte é executado com 3mm de largura com o concreto semi-endurecido, no sentido transversal à pista. A profundidade de corte deverá ser aquela especificada em projeto. A execução das juntas deverá ser feita com o emprego de serra de disco diamantado, na largura e profundidade de projeto. O número de serras de disco disponíveis na obra deve ser suficiente para atender ao plano de corte. CPC-M1 / 159 EXECUÇÃO DAS JUNTAS O momento correto para o primeiro corte é função da resistência do concreto nas primeiras idades e das condições climáticas do dia. CPC-M1 / 160 JUNTAS TRANSVERSAIS CPC-M1 / 161 EXECUÇÃO DAS JUNTAS O corte longitudinal será o último a ser executado. CPC-M1 / 162 SERRAGEM DAS JUNTAS TRANSVERSAIS Cuidados: – Iniciar na hora certa o corte. – Não esborcinar a junta. – Mão de obra bem treinada. – Alinhamento da junta. – Espessura do corte atender as especificações. – Duplo corte - 3mm e 6mm. – Local correto da junta - o aço já está embutido no concreto CPC-M1 / 163 LIMPEZA DAS JUNTAS Após o corte das juntas, procede-se à limpeza com ferramentas com ponta cinzelada, que penetre na ranhura das juntas, e jateamento de ar comprimido. CPC-M1 / 164 SELAGEM DAS JUNTAS Tipos de sistemas de selagem: a frio a quente pré-moldados CPC-M1 / 165 SELAGEM DAS JUNTAS Colocação do material de enchimento CPC-M1 / 166 SELAGEM DAS JUNTAS Aplicação do selante Selante pré-moldado CPC-M1 / 167 SELAGEM A QUENTE CPC-M1 / 168 CONTROLE DE IRREGULARIDADE LONGITUDINAL CPC-M1 / 169 PERFILÓGRAFO CALIFÓRNIA Equipamento que serve para medir a irregularidade longitudinal de pavimentos de concreto em fase de construção, sendo também o equipamento empregado pela maioria dos Departamentos Estaduais de Transporte (DOT) americanos. CPC-M1 / 170 CONFORTO DE ROLAMENTO Índice Internacional para Rodovias de Alto tráfego VALORES % DE PAGAMENTO mm/km AASHTO ACPA <47 47 - 63 63 - 79 79 - 95 95 - 110 110 - 158 158 - 174 174 - 190 190 - 205 205 - 221 221 - 237 >237 105 104 103 102 101 100 98 96 94 92 90 Correção 110 108 106 104 102 100 98 96 94 92 90 Correção Tabela que normalmente faz parte dos contratos de obras nos Estados Unidos e países da Europa. Índice aceito mundialmente como normal – a empresa simplesmente cumpriu o contrato. CPC-M1 / 171 SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO Terraplenagem, subleito e sub-base CPC-M1 / 172 SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO Colocação de linha sensoras e barras de transferência CPC-M1 / 173 SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO Lançamento do concreto com caminhões basculantes CPC-M1 / 174 SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO Espalhamento, vibração, adensamento e acabamento do concreto com pavimentadora de fôrmas deslizantes CPC-M1 / 175 SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO Texturizadora e aplicadora de cura Texturização transversal com pente metálico Aplicação de cura química CPC-M1 / 176 SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO Corte de juntas transversais e longitudinais CPC-M1 / 177 SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO Limpeza, colocação de corpo de apoio e selagem de juntas CPC-M1 / 178 CONTROLE TECNOLÓGICO DO CONCRETO CPC-M1 / 179 CPC-M1 / 180 CPC-M1 / 181 CPC-M1 / 182 CPC-M1 / 183 Resultados SP 79 Castello Branco - SP Nova Dutra - SP Interligação Anchieta / Imigrantes SP Imigrantes – Planalto - SP CPC-M1 / 184 Resultados MT-130 Aeroporto de Brasília - DF Bento Gonçalves - RS III Perimetral - Porto Alegre/RS Porto de Paranaguá - PR Canaleta Leste-oeste / PR CPC-M1 / 185 Resultados Linhão do Emprego - PR Imigrantes Serra - SP Rodoanel Mário Covas - SP BR 290 - RS CPC-M1 / 186 SÃO PAULO Marginais Av. Castelo Branco - Gomaco GP - 2600 CPC-M1 / 187 SÃO PAULO Rodovia SP 79/103 Gomaco GP 2600 CPC-M1 / 188 SÃO PAULO Rodoanel Metropolitano de São Paulo - Gomaco GP2600 / CMI SF3004 CPC-M1 / 189 SÃO PAULO Rodovia dos Imigrantes – Planalto - Gomaco GP2600 CPC-M1 / 190 SÃO PAULO Rodovia dos Imigrantes – Serra – Bidwell - 5000 CPC-M1 / 191 PERNAMBUCO BR232 - Recife-Caruaru - CMI 3002 e Gomaco GP-2600 CPC-M1 / 192 MATO GROSSO MT130 – Primavera do Oeste-Paranatinga – CMI SF-3004 CPC-M1 / 193 CURITIBA - PR Contorno Sul de Curitiba Wirtgen SP500 CPC-M1 / 194 CURITIBA - PR Av. Affonso Camargo – Wirtgen SP500 CPC-M1 / 195 PARANAGUÁ - PR Porto de Paranaguá – Wirtgen SP500 CPC-M1 / 196 RIO GRANDE DO SUL 19cm leve 19cm leve +30% pesado 24cm pesado BR 290 - Free Way – Porto Alegre-Osório – Wirtgen SP500 CPC-M1 / 197 RIO GRANDE DO SUL BR 290 - Free Way – Porto Alegre-Osório – 1ª Fase– Wirtgen SP500 CPC-M1 / 198 CORREDOR DE ÔNIBUS Corredor Roque Petroni – São Paulo/SP CPC-M1 / 199 CORREDOR DE ÔNIBUS Terminal de Ônibus Parobé / RS CPC-M1 / 200 AVENIDAS Recuperação do pavimento existente – “Overlay “ AVENIDA XAVIER DE TOLEDO - SP CPC-M1 / 201 AVENIDA III PERIMETRAL CPC-M1 / 202 PAVIMENTO DE CONCRETO Análise Técnica-econômica COMPETITIVIDADE DOS PAVIMENTOS DE CONCRETO AVANÇOS TECNOLÓGICOS COMPETITIVIDADE CUSTOS Via Dutra / Marginal Guarulhos (SP) - 1999 CPC-M1 / 204 CUSTO ACUMULADO TOTAL DAS ALTERNATIVAS DE PAVIMENTAÇÃO (R$/km) (construção e manutenção) PROJETO: Rodovia BR-xxx DATA: Novembro / 2004 Valor presente acumulado do investimento R$ 1.000.000 Pavimento de concreto R$954.971 Pavimento asfáltico R$ 900.000 R$ 800.000 R$ 700.000 R$605.145 R$ 600.000 R$ 500.000 R$ 400.000 ANÁLISE ECONÔMICA DE INVESTIMENTO EM PAVIMENTAÇÃO - PROGRAMA AHALLACK v.0404 COMPETITIVIDADE R$ 300.000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Ano Diferença inicial: % 4,29 "Payback": no ano 3 Diferença final: 58,55 % CPC-M1 / 205 COMPETITIVIDADE PROJETO: Rodovia BR-xxx DATA: Novembro / 2004 R$ 450.000 Valor presente acumulado de manutenção ANÁLISE ECONÔMICA DE INVESTIMENTO EM PAVIMENTAÇÃO - PROGRAMA AHALLACK v.0404 CUSTO ACUMULADO TOTAL DE MANUTENÇÃO (R$/km) R$ 400.000 397.922 Pavimento de concreto R$ 350.000 Pavimento asfáltico R$ 300.000 R$ 250.000 R$ 200.000 R$ 150.000 R$ 100.000 R$ 50.000 24.207 R$ 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Ano O VP do custo total de manutenção do pavimento asfáltico é 1543,83% maior do que o do pavimento de concreto. Ou seja, o custo total de manutenção do pavimento de concreto corresponde a 6,08% do custo do pavimento asfáltico. CPC-M1 / 206 HISTÓRIA DE DOIS PAVIMENTOS Rodovia dos Imigrantes (SP-160) Trechos construídos em 1974 Tráfego médio diário de 20.235 veículos (14% caminhões e ônibus) ESTRUTURA DOS PAVIMENTOS ASFÁLTICO CONCRETO Concreto betuminoso: 10 cm Pré-misturado a quente: Concreto simples: 22 cm 5 cm Brita tratada com cimento: 10 cm Brita tratada com cimento: 24 cm Brita graduada: 10 cm Brita graduada: 13 cm TOTAL: 52 cm TOTAL: 42 cm CPC-M1 / 207 HISTÓRIA DE DOIS PAVIMENTOS SITUAÇÃO APÓS 21 ANOS ASFÁLTICO CONCRETO MANUTENÇÃO ANULA Contínua Desprezível MANUTENÇÃO PESADA Duas (1981 e 1989) Desnecessária CONCEITO RUIM MUITO BOM ÍNDICES DE CUSTOS POR km (em valor presente, 12% aa) Custo de construção 1,009 1o ano 1,014 5o ano 1,045 10o ano 1,176 15o ano 1,308 20o ano 1,310 21o ano 1,367 Índice: Asfalto / concreto Fonte: 30a RAPav – Salvador (BA) 1996. Anais. Vol. 4 pag.1840 CPC-M1 / 208 BRASIL: AME-O OU DEIXE-O Ao projetar e construir um pavimento, é preciso refletir também sobre o quanto estarão sendo onerados os orçamentos futuros em decorrência das manutenções e recuperações que o pavimento necessitará. CPC-M1 / 209 CICLO PERVERSO: CONSTRUIR RODOVIAS E NÃO CONSERVÁ-LAS Não tem sentido a discussão quanto a conservar ou não um pavimento. Um pavimento em degradação primeiro gera enormes prejuízos e depois desaparece. Então, se ele pode deixar de existir, não deveria ter sido construído. CPC-M1 / 210 CONCLUSÕES A tecnologia dos concretos de pavimento é atual, conhecida e praticada no Brasil. Os métodos de projeto são praticamente infensos à subjetividade, dado seu caráter mecanístico. Permitem estruturas seguras e econômicas. Mencionem-se, ainda, os avanços quanto às juntas, à fundação do pavimento e à qualidade de rolamento. A evolução técnica possibilitou desenvolver equipamentos eficazes, produtivos e de relação custo/benefício atraente. CPC-M1 / 211 CONCLUSÕES O custo de construção é competitivo, desde que se comparem estruturas equivalentes. O custo anual equivalente do pavimento de concreto é, indubitavelmente, o mais atraente. O pavimento de concreto agrega valor quanto a aspectos . especiais de segurança de rolamento, consumo de energia e combustível e gestão ambiental. CPC-M1 / 212 É PRECISO E É MELHOR MUDAR NÃO É POSSÍVEL CONTINUAR FAZENDO AS COISAS SEMPRE DA MESMA MANEIRA E ESPERAR QUE OS RESULTADOS SEJAM DIFERENTES. CPC-M1 / 213 Pavimento de Concreto Feito para durar CPC-M1 / 214
