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Relatório técnico sobre o pavimento da pista
pedonal/ciclovia incluída na obra de Reconversão
dos Viveiros Florestais de Mealhada/Parque Urbano
Requerente:
CÂMARA MUNICIPAL DE MEALHADA
Aveiro, Agosto de 2009
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ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO
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2. AMOSTRAGEM
4
3. CARACTERÍSTICAS AVALIADAS
3.1.
ESTRUTURA TIPO DO PAVIMENTO
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3.2.
CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DAS CAMADAS
6
3.3.
CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS
4. CONCLUSÕES
10
13
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1- INTRODUÇÃO
A apreciação técnica que dá origem a este relatório que se apresenta, foi
elaborada por solicitação da Câmara Municipal de Mealhada, e refere-se à
execução de seis carotes no pavimento da pista pedonal/ciclovia construída no
Parque Urbano da Mealhada, incluindo a análise das espessuras das camadas
do pavimento e das respectivas características técnicas.
Os elementos bibliográficos disponibilizados pelo requerente, consultados na
análise foram:
• Excerto do Caderno de Encargos, referente às cláusulas técnicas de
Pavimentos (ARTIGO 8º - Pavimentos);
• Excerto do Mapa de Trabalhos, referente aos Pavimentos;
• Proposta de alteração ao projecto e respectiva nota técnica, elaborada pela
ACA-Construções SA, com apresentação de solução alternativa e
justificação das alterações propostas.
O tipo de verificação solicitada corresponde, geralmente, à segunda fase do
processo de controlo de qualidade, ou seja, fase de controlo após aplicação em
obra. A primeira fase do controlo de qualidade decorre, geralmente, antes e
durante a aplicação dos pavimentos.
Recorrendo à carotagem das camadas é possível obter, com alguma
segurança, importantes indicadores de qualidade.
Na realização dos ensaios que compõem o presente controlo de qualidade
foram usadas as normas e os procedimentos correntes em Portugal, ou seja,
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as normas e os procedimentos de controlo de qualidade indicados e adoptados
pela EP-Estradas de Portugal.
2- AMOSTRAGEM
A campanha de amostragem realizou-se durante o dia 19 de Agosto de 2009.
Para extracção dos carotes foi usada uma caroteadora eléctrica munida de
uma coroa diamantada com 98 mm de diâmetro interno. Foi usada água como
fluido de arrefecimento.
A localização das carotagem teve em conta a densidade de amostragem
proposta pelo requerente e atendeu às seguintes regras:
•
3 carotagens por via (3 na via ciclável e 3 na via pedonal);
•
Alternância de vias amostradas (via ciclável/via pedonal);
•
Colheita das amostras em locais de plena aplicação (evitaram-se locais
particulares, de espalhamento manual, início de trabalhos, fim de
trabalhos, intercepções, juntas, etc.).
A localização dos pontos de amostragem está resumida no Quadro I e
representada, aproximadamente, na Figura 1
Quadro I – Localização das carotagens
Carote n.º
Localização
1C, 3C
Via ciclável paralela ao IC2
2P, 4P
Via pedonal paralela ao IC2
5C
Via ciclável paralela à EN 234
6P
Via pedonal paralela à EN234
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Figura 1 – Localização das carotagens
3- CARACTERÍSTICAS AVALIADAS
3.1. ESTRUTURA-TIPO DO PAVIMENTO
A estrutura do pavimento é constituída por uma camada de Betão Betuminoso
denso de fabrico a quente (granulometria 4/10) revestido por uma camada de
slurry-seal colorido, assente sobre uma camada de base granular de
granulometria extensa (ABGE) e uma sub-base de material, também de
granulometria extensa (ABGE), correntemente designado de “tout-venant”.
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BB
(Betão Betuminoso)
cm
Slurry Seal Colorido
(Agregado Britado de Granulometria Extensa)
cm
ABGE
cm
ABGE
(Agregado Britado de Granulometria Extensa)
Figura 2 – Estrutura tipo do pavimento
3.2. CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DAS CAMADAS
No Quadro II são apresentadas as espessuras das camadas dos pavimentos
existentes, obtidas em cada um dos locais sujeitos a carotagem.
As espessuras das camadas granulares apresentadas no Quadro II foram
determinadas “in situ” aquando da realização das respectivas carotagens,
medindo-se a profundidade de ocorrência do solo do leito de pavimento após a
extracção do material granular.
A avaliação, mesmo em termos médios, das espessuras de revestimento
“slurry seal” aplicadas revelou-se difícil devido à textura da superfície do Betão
Betuminoso sobre a qual assenta. No entanto, medições de pormenor
realizadas indicaram espessuras de revestimento variando entre 1mm e 6mm
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(ver Figura 5). De salientar que tão importante como a espessura de
revestimento é a continuidade da selagem. Tanto as observações visuais
realizadas “in situ” como as análises laboratoriais de pormenor demonstraram,
no que respeita à continuidade da selagem, bons resultados (Figuras 4 e 5).
Tal facto faz pressupor que a taxa (kg/m2) de aplicação do revestimento foi a
correcta, visto que a obtenção de um filme contínuo de revestimento é a
condição determinante para a fixação do valor da quantidade de material a
aplicar.
Quadro II - Espessuras das camadas dos pavimentos existentes
LOCAL
Tipo de camada
Espessuras
(cm)
Betão betuminoso (BB)
4,5
Base granular + Sub-base granular (ABGE)
34
Betão betuminoso (BB)
5,5
Base granular + Sub-base granular (ABGE)
18
Betão betuminoso (BB)
4,5
Base granular + Sub-base granular (ABGE)
38
Betão betuminoso (BB)
4,0
Base granular + Sub-base granular (ABGE)
37
Betão betuminoso (BB)
4,0
Base granular + Sub-base granular (ABGE)
35
Betão betuminoso (BB)
5,0
Base granular + Sub-base granular (ABGE)
25
Betão betuminoso (BB)
4,6
Base granular + Sub-base granular (ABGE)
31
1C
Espessuras
totais (cm)
38,5
2P
23,5
3C
42,5
4P
41,0
5C
39,0
6P
30,0
Média
36
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Na Figura 3 apresentam-se o registo fotográfico das amostras de Betão
Betuminoso obtidas nas carotagens.
1C
2P
3C
4P
5C
6P
Figura 3 – Fotos das amostras de Betão Betuminoso recolhidas em cada
carotagem (em perfil)
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1C
2P
4P
5C
3C
6P
Figura 4 – Fotos das amostras de Betão Betuminoso recolhidas em cada
carotagem (em planta)
Figura 5 – Pormenor da ligação da camada de selagem
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3.3. CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS
Características das bases e sub-bases granulares
As camadas granulares são constituídas por agregado britado de granulometria
extensa (ABGE) de natureza calcária e apresentam boa qualidade, tanto no
que respeita à distribuição granulométrica como no que respeita à presença de
impurezas, cumprem os requisitos exigidos para este tipo de aplicação. Na
Figura 6 apresenta-se uma fotografia do material granular recolhido na
carotagem 3C.
Figura 6 – Fotografia do material granular recolhido na carotagem 3C.
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Características do betão betuminoso
No Quadro III são apresentados os parâmetros físicos dos provetes de Betão
Betuminoso extraído em cada carotagem.
Quadro III - Parâmetros físicos das amostras de Betão Betuminoso recolhidas
Amostra
Tipo de camada
No ar
Em Água
Volume
(cm3)
Massa (g)
Massa Volúmica
(g/cm3)
1C
Betão betuminoso (BB)
657,0
347,7
309,3
2,12
2P
Betão betuminoso (BB)
815,5
439,1
376,4
2,17
3C
Betão betuminoso (BB)
624,4
334,8
289,6
2,16
4P
Betão betuminoso (BB)
551,0
294,5
256,5
2,15
5C
Betão betuminoso (BB)
557,1
295,8
261,3
2,13
6P
Betão betuminoso (BB)
729,5
398,4
331,1
2,20
Médias
Betão betuminoso (BB)
655,8
351,7
304,0
2,16
Com o objectivo de avaliara a qualidade da Camada de Betão Betuminoso
realizou-se a decomposição de dois provetes extraindo, em separado, os
agregados e o betume asfáltico através de extractor de refluxo (norma ASTM
ASTM D 2172).
Na extracção realizada obteve-se um teor de ligante (betume asfalto) na ordem
de 6%, valor bem enquadrável com o tipo de mistura em causa (microbetão
betuminoso). Pôde também constatar-se que a mistura betuminosa é
constituída por agregados de calcário (fracções mais finas) e agregados
siliciosos (seixos britados), tal facto pode também ser verificado por análise
directa das carotes retiradas (Figura 8).
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P ro vetes
A
B
6,57
6 ,3 4
Pe so d a m is tura (g)
592 ,3 2
53 6,53
P es o do ag reg ado + filtro (g)
562 ,8 7
51 6,04
P es o do ag reg ado (g)
556 ,3 0
50 9,70
P es o do betum e (g)
3 6,02
26,83
Teo r de B etum e ( %)
6,5
P eso d o filtro (g)
Te or de B et ume ( %)
5,3
5, 9
Figura 7 – Extractor de refluxo e resultados da decomposição
Figura 8 – Mistura betuminosa de agregados de calcário (fracções mais finas) e
agregados siliciosos (seixos britados) nas fracções mais grossas
A análise granulométrica realizada aos agregados obtidos da decomposição
mostra uma distribuição regular condizente com o tipo de betão em causa
(dimensão nominal 4/10). Figura 9.
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Abertura das malhas
de peneiros ASTM
PROVETE 3C
PROVETE 4P
(% PASSADA)
(% PASSADA)
19,00 mm (3/4")
100,0
100,0
9,51 mm (3/8")
99,7
98,9
4,76 mm (nº 4)
65,6
63,9
2,00 mm (nº 10)
29,5
32,0
0,85 mm (nº 20)
16,8
19,4
0,425 mm (nº 40)
11,1
12,7
0,180 mm (nº 80)
6,0
6,7
0,075 mm (nº 200)
3,5
4,1
% cumulativa de material
passado
100
90
80
70
60
50
3C
40
4P
30
20
10
0
0,01
0,10
1,00
10,00
100,00
abertura quadrada dos peneiros (mm)
Figura 9 – Análises granolométricas obtidas a partir das amostras 3C e 4P
4. CONCLUSÕES
A partir dos resultados obtidos em campo e em laboratório pode afirmar-se
que, em termos médios, as espessuras das camadas de pavimento
encontradas condizem com a proposta alternativa apresentada pela entidade
executante, com a ressalva do local da carotagem 2P onde as camadas
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granulares
apresentam
uma
espessura
significativamente
inferior
ao
estipulado.
Relativamente ao Betão Betuminoso usado, concluí-se tratar-se de um Betão
Betuminoso do tipo Micro Betão Betuminoso, fabricado a quente, com
granulometria e teor de betume enquadráveis nas exigências para este tipo de
mistura. A camada de betão é revestida por uma camada colorida de selagem
e acabamento tipo “slurry seal” que se apresenta uniformemente aplicada.
A utilização de estruturas de pavimento tipo flexível (como proposto na solução
alternativa) pode ser globalmente vantajosa, para pavimentos ligeiros, quando
as condições de fundação são desfavoráveis, por se tratarem de estruturas
necessariamente mais espessas levando ao rebaixamento da cota do leito de
pavimento.
Quando à substituição do Betão Betuminoso Pigmentado (conforme proposto
no projecto inicial) pelo Betão Betuminoso Revestido por camada de selagem
colorida, excluindo os aspectos estéticos e económicos que não são aqui
considerados, pode dizer-se que dela não se prevê resultar significativa
diferença no desempenho do pavimento. Sendo que, para os dois tipos de
soluções em causa, a qualidade final depende mais da qualidade dos materiais
e da aplicação dos mesmos que do tipo de estrutura e revestimento adoptados.
Refira-se que para obter características de desempenho significativamente
melhoradas seria necessário optar pela aplicação de Betão Pigmentado
Drenante, no entanto, este material, devido ao seu custo, geralmente, só é
aplicado em áreas mais restritas, tais como, rings, parques, campos de jogos,
etc.
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Do exposto, pode-se concluir que a solução implementada, em termos de
desempenho, adequa-se aos objectivos do projecto.
Aveiro, 28 Agosto de 2009.
Prof. Doutor Agostinho A. R. C. A. da Benta
(Prof. Auxiliar do Departamento de Eng.ª Civil da Universidade de Aveiro)
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