Engenharia de Pavimentos: Guia Completo

Objetivo

Definir as categorias de rodovias em função dos serviços prestados aos usuários, expressos pelos seguintes parâmetros:

• Segurança da rodovia – boas condições de regularidade, drenagem e aderência;
• Regularidade dos serviços – manutenção pode ocasionar interrupção do tráfego;
• Conforto do usuário – tratamento visual, ruído e condições da superfície de rolamento.

Dimensionamento de Pavimentos

O dimensionamento tem como objetivo calcular e/ou verificar espessuras e compatibilizar os materiais de forma que a vida útil corresponda a um certo número projetado de repetições de carga.

A vida útil de um pavimento é o período após o qual este atinge um grau inaceitável de deterioração, quer sob o aspecto estrutural, quer sob o aspecto funcional.

Para prever o desempenho de pavimentos, necessita-se de um grande número de simplificações. O dimensionamento dos pavimentos pode ser abordado fundamentalmente através de 2 métodos:

• Mecanísticos: consideram a análise das tensões e deformações em meios não perfeitamente elásticos
• Empíricos: baseiam-se em experiências repetidas no campo

Mecânica dos Solos

O solo é o mais abundante, o mais importante e o mais desconhecido dos materiais de construção.

Solo é uma formação natural, de estrutura solta e removível, e de espessura variável, resultante da transformação de uma rocha mãe, pela influência de diversos processos físicos, químicos e biológicos.

• Água higroscópica: é aquela que se encontra no solo, ao ar livre, ou seja, em equilíbrio com o vapor de água da atmosfera úmida, e é cedida em uma atmosfera seca. Vê-se, então, que a umidade do solo ao ar livre é função do grau de saturação da atmosfera. A umidade higroscópica é função também da superfície e da natureza superficial das partículas.
• Água capilar: é aquela que, nos solos de grãos finos, sobe pelos interstícios capilares deixados pelas partículas sólidas, além do plano determinado pela água livre.
• Água livre: tem as características físicas da água comum, regendo-se seu comportamento pelas leis da Hidráulica. Quanto maior a porosidade do solo, maior a quantidade de água que poderá conter em seus vazios. Consiste nos vazios deixados pelas fases sólida e líquida, e é constituída por ar, vapor d’água e carbono combinado. Dessa forma, a proporção da fase gasosa depende da fase líquida.

A fase gasosa é muito importante nos estudos de compactação de solos e nos estudos de consolidação dos aterros, quando há necessidade de calcular as tensões neutras desenvolvidas, em função da redução de volume da fase gasosa.

Granulometria: A composição granulométrica de um solo permite o conhecimento das porcentagens, em peso, das partículas constituintes, em função de suas dimensões, o que representa um elemento de grande valia para os estudos do comportamento desse solo, quer como elemento constituinte da fundação em que se apoia um pavimento, quer como elemento constituinte das próprias camadas do pavimento.

No ensaio de análise granulométrica, distinguimos:

• Peneiração: para partículas maiores que 0,074 mm (peneira n. 200)
• Sedimentação: para partículas menores que 0,074 mm

Materiais Betuminosos

Betume é a palavra mais genérica englobando asfaltos e alcatrões.

Espécie de cimento estável para aglutinar pedras; os asfaltos constituem um dos tipos dos materiais betuminosos. Materiais betuminosos são hidrocarbonetos de cor, dureza e volatilidade variável.

Terraplenagem

Fases do projeto de terraplenagem:

• Fase de anteprojeto
• Fase de projeto

Sistemática a ser adotada na elaboração do projeto

• Avaliação da dificuldade extrativa dos materiais a serem escavados;
• Critérios para seleção qualitativa de material na terraplenagem;
• Avaliação dos fatores de homogeneização;
• Cálculo de volumes;
• Distribuição do material a ser escavado.

Terraplenagem é a operação destinada a conformar o terreno existente aos gabaritos definidos em projeto. De maneira geral, ela engloba os serviços de corte (escavação de materiais) e de aterro (deposição e compactação de materiais escavados). A conjugação desses dois serviços tem por finalidade proporcionar condições geométricas compatíveis com o volume e tipo dos veículos que irão utilizar a rodovia.

A geometria estará em função da classe da rodovia.

Projeto Geométrico

Este consiste na apresentação, de maneira conveniente, da planta e do perfil longitudinal, complementados pelas seções transversais. A análise conjunta destes três elementos propicia a definição espacial da via projetada.