PATOLOGIAS DO ASFALTO: PROCESSOS PARA PREVENIR E CORRIGIR
DETERIORAÇÕES
Álvaro Urcelino Diniz Silva - [email protected]
Danielle Stéfany Pereira Nunes - [email protected]
Luciane Ruffato - [email protected]
Magno Scheder de Almeida Barros - [email protected]
Patrick Samuel Amaral Rosa - [email protected]
Ricardo Santos Rocha - [email protected]
Talys Barbosa Ribeiro Drumond - [email protected]
Eloisa Marcia da Silva Tampieri - [email protected]
Centro Universitário de Belo Horizonte, Belo Horizonte, MG, Brasil
RESUMO. Este trabalho visa o estudo do asfalto, tendo como foco suas deteriorações. Para
isto o grupo desenvolveu um estudo de caso, com objetivo de identificar qual a deterioração
existente em um local especifico e apontar quais os processos de prevenção ou correção que
poderiam ser aplicados, tendo em vista que a tecnologia desenvolvida e utilizada no Brasil é
muito aquém de outros países, e que suas vias urbanas implicam diretamente no
desenvolvimento do país.
Palavras-chave: Pavimentação asfáltica, Asfalto, Patologias do asfalto.
1.
INTRODUÇÃO
Segundo a ANTT – Agência Nacional de Transportes Terrestres as rodovias brasileiras
tem desempenho vital para a economia do país sendo responsáveis por 95% do transporte de
passageiros e 61% do transporte de carga.
As vias urbanas brasileiras são de grande importância econômica e social e implicam
diretamente na segurança de pedestres, passageiros e motoristas.
A deterioração constante das vias urbanas gera uma grande discussão em relação aos
métodos mais adequados para construção das mesmas. Recuperações de vias construídas ou já
recuperadas, em um curto espaço de tempo, eleva ainda mais essa discussão.
Devido à deterioração das vias brasileiras identificou-se a necessidade da realização de
um estudo, com isso, foi analisado parte do asfalto retirado da Rua Moacyr Gonçalves Costa,
próximo ao número 15, no Bairro Jardim Piemont Sul na região de Betim-MG, tendo como
objetivos a identificação das causas de deterioração do asfalto e as possíveis soluções ou
prevenções que poderiam ser aplicadas para evitar tais fatos.
Além disso, este trabalho poderá auxiliar a quem de interesse por meio das melhorias que
o estudo propõe.
Considerando a importância de estudos que promovam melhor adequação da
pavimentação das vias urbanas, podem-se questionar, na prática, quais são os melhores
métodos para prevenir e evitar deteriorações no asfalto estudado?
De acordo com MELLO & ROSSO (2009):
“[...] num momento em que a frota de veículos não para de crescer, as ruas, avenidas e
estradas não podem parar, nem mesmo para manutenção”[...] (MELLO & ROSSO,
2009).
“[...] devido aos problemas da rápida deterioração dos pavimentos, bem como, das
constantes interdições para reparos para um bom resultado em mobilidade e necessário
a escolha de um bom pavimento [...]”(MELLO & ROSSO, 2009).
Devido à responsabilidade das vias urbanas de suportar uma grande parte da economia
brasileira, as vias pavimentadas sofrem grandes danos. Com a problemática de que o fluxo de
veículos não pode ser interrompido para manutenção da via, cresce a alta taxa de deterioração
em função do peso, atrito e tempo de uso, acarretando acidentes. São estudadas as patologias
do asfalto para minimizar o esforço que o asfalto sofre, para que os danos não ocorram com
tanta frequência, e que seja escolhida a melhor mistura asfáltica para cada local.
O objetivo deste estudo é identificar os possíveis processos a fim de prevenir ou corrigir
as deteriorações do local estudado.
Os objetivos específicos são estudar a pavimentação, suas técnicas de avaliação e
restauração; coletar informações, materiais e diagnosticar a deterioração da região estudada e
apresentar os processos para prevenir ou corrigir a mesma.
De acordo com OLIVEIRA (2007) os caminhoneiros que percorrem as várias rotas do
Brasil e Mercosul alertam sobre os problemas comuns de falta de estrutura com os quais
convivem no dia-a-dia.
Devido à precariedade dessas vias pretende-se analisar as causas e indicar possíveis
processos que corrijam ou auxiliem na prevenção das deteriorações dessas vias urbanas.
Este trabalho contribuiu na compreensão da relação existente entre as teorias sobre as
práticas corretivas do asfalto e o que ocorre de fato nas vias públicas nacionais,
proporcionando uma melhor formação teórica e crítica dos graduandos em Engenharia Civil
do Centro Universitário de Belo Horizonte, em Minas Gerais, detentora de uma das maiores
malhas viárias do país. Além disso, os estudos também contribuíram para compreender a
relevância técnica como processo impactante na redução de custos e processos de manutenção
das vias, uma vez que, a utilização dos processos evitaria gastos desnecessários de verbas e
não planejados.
2. AVALIAÇÃO ESTRUTURAL DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Os pavimentos em geral sofrem deteriorações funcionais e estruturais que são
cumulativas, pode-se citar a capacidade de carga do pavimento como um fator de deterioração
estrutural.
De acordo com BERNUCCI (2010)
“[...] a avaliação estrutural, por sua vez, está associada ao conceito de capacidade de
carga, que pode ser vinculado diretamente ao projeto do pavimento e ao seu
dimensionamento. Os defeitos estruturais resultam especialmente da repetição das
cargas e vinculam-se às deformações elásticas ou recuperáveis e plásticas ou
permanentes. As deformações elásticas são avaliadas por equipamentos próprios
chamados genericamente de defletômetros por medirem os deslocamentos verticais
nomeados como “deflexão” do pavimento. Elas são responsáveis pelo surgimento da
maioria dos trincamentos ao longo da vida do pavimento, e que podem levar à fadiga
do revestimento. As deformações plásticas são acumulativas durante os anos de vida
de um pavimento e resultam em defeitos do tipo afundamento localizado ou nas trilhas
de roda, medidos por meio de treliça normatizada [...]” (BERNUCCI et. al., 2010,
p.442).
Um método citado por (BERNUCCI et. al.,2010, p.443) é avaliar o pavimento através de
métodos destrutivos, semi-destrutivos ou não-destrutivos, que se resumem em investigar as
camadas que compõe o pavimento, as aberturas, e variação da capacidade de carga com o
tempo.
3.
PATOLOGIAS EM PAVIMENTOS ASFÁLTICOS
Os pavimentos podem asfálticos podem apresentar diversos tipos de patologias, dentre
elas destacam-se:
•
Deformações de Superfície;
•
Defeitos da Superfície;
•
Panelas ou buracos;
•
Escorregamento de Revestimento Betuminoso;
•
Trincas e Fissuras.
3.1 Deformações de superfície
As deformações da superfície podem ser divididas em duas partes: Afundamentos e
Corrugações.
Afundamentos
É a deformação permanente caracterizam-se por depressões longitudinais causadas pela
ação repetida dos pneus e o fluxo canalizado dos veículos, podendo apresentar-se sob a forma
de afundamento plástico ou de consolidação.
• Afundamento Plástico é o afundamento causado pela fluência plástica de uma ou
mais camadas do pavimento ou do subleito, acompanhado de solevamento.
• Afundamento de Consolidação é o afundamento causado pela consolidação
diferencial de uma ou mais camadas do pavimento ou subleito, sem estar acompanhado de
solevamento. São característicos de obras mal executadas, por exemplo, obras que possuem
má compactação.
Figura 1: Afundamento de trilha de roda Fonte: DNIT Norma 05 – 2003
Corrugações
Corrugação ou ondulação, também conhecida como Costela de Vaca é a deformação
caracterizada por ondulações transversais a via distantes até 3 metros, gerados por fatores
como excesso de asfalto ou baixa resistência da massa asfáltica na superfície do pavimento.
Estão relacionadas diretamente as tensões cisalhantes geradas pelas frenagens e acelerações
dos pneus.
Figura 2: Corrugação ou Ondulação Fonte: DNIT Norma 05 - 2003
3.2 Defeitos de Superfície
Os defeitos de superfície podem ser divididos em duas partes: Exsudação do Asfalto e
Desgaste.
Exsudação do Asfalto
Exsudação é o excesso de ligante betuminoso na superfície do pavimento.
Durante o processo de dilatação no calor e a falta de espaço devido ao baixo volume de
vazios ou excesso de ligante betuminoso, o asfalto tende a exsudar, ou seja, ocorre a migração
dos líquidos existentes na massa asfáltica.
Desgaste
O desgaste pode ser caracterizado pela aspereza superficial do asfalto. Dá-se através da
associação do tráfego com o intemperismo. O tempo interfere na estrutura da massa asfáltica
de tal forma que nota-se também o arrancamento progressivo de agregados, o que pode gerar
a oxidação e a volatilização do asfalto. Caso isso ocorra na pavimentação de pouca idade, a
causa pode ser o superaquecimento do asfalto na usina ou falta de ligante na mistura asfáltica.
Figura 3: Desgaste Fonte: DNIT Norma 05 - 2003
3.3 Panelas ou Buracos
A panela nada mais é do que uma cavidade ou buraco que se forma no revestimento
asfáltico. São evoluções das trincas, afundamentos ou desgastes. Quando a água é
comprimida ocorre o processo de desagregamento ou amolecimento das camadas do
pavimento devido a sua incompressibilidade. Por isso nota-se o aparecimento maior de
buracos e cavidades durante o período de chuvas.
3.4 Escorregamento Do Revestimento Betuminoso
O escorregamento consiste no deslocamento do revestimento betuminoso em relação à
base, resultando no aparecimento de fendas com o formato de meia lua. Ocorre basicamente
devido a falta de aderência entre as camadas de revestimento e a camada subjacente ou a
massa asfáltica tem baixa resistência. Aparece principalmente em áreas de frenagem e de
intersecções, pois o veiculo causa o deslizamento da massa asfáltica (baixa aderência) ou a
sua deformação (baixa resistência).
Figura 4: Escorregamento Fonte: DNIT Norma 05 - 2003
3.5 Fendas
Fenda é qualquer descontinuidade na superfície do pavimento, que conduza a aberturas
de menor ou maior porte. Pode-se apresentar-se das seguintes formas:
• Fissura é uma fenda de largura capilar existente no revestimento, posicionada
longitudinal, transversal ou obliquamente ao eixo da via, somente perceptível à vista
desarmada de uma distância inferior a 1,50m.
• Trinca é uma fenda existente no revestimento, facilmente visível à vista desarmada,
com abertura superior à da fissura, podendo apresentar-se sob a forma de trinca isolada ou
trinca interligada.
• Trinca Isolada é dividida em:
- Retração é aquela que não é atribuída aos fenômenos de fadiga e sim aos fenômenos de
retração térmica.
- Transversal que é quando se apresenta em direção ortogonal ao eixo da via. Tendo a
extensão de até 100 cm é denominada curta e superior a 100 cm é denominada longa.
Figura 5: Trinca Isolada - Transversal Fonte: DNIT Norma 05 – 2003
- Longitudinal que é quando apresenta em direção paralela ao eixo da via. Tendo
extensão de até 100 cm é denominada curta e superior a 100 cm é denominada longa.
•
Trinca Interligada é dividida em:
- Trinca tipo de “Couro de Jacaré” é o conjunto de trincas interligadas sem direções
preferenciais, assemelhando-se ao aspecto de couro de jacaré. São caracterizadas por ângulos
agudos e a maior aresta tem comprimento inferior a 30 cm, podendo apresentar ou não
erosões acentuadas em suas bordas. Estão relacionadas à repetição das cargas de trafego,
aparecendo na região das trilhas de roda.
Figura 6: Trinca Interligada - Tipo Couro Jacaré Fonte: DNIT Norma 05 – 2003
- Trincas tipo “Bloco” é o conjunto de trincas interligadas caracterizadas pela
configuração de blocos formados por lados bem definidos, podendo, ou não, apesentar erosão
acentuada nas bordas. São ocasionadas pela retração do revestimento asfáltico e por variações
diárias de temperatura, não estando relacionadas à repetição das cargas de trafego, podem
aparecer em qualquer ponto do pavimento, indicando o endurecimento significativo do asfalto,
devido à oxidação ou volatização dos Maltenos. Apresentam formato similar ao de um
retângulo com áreas entre 0,1 m² e 10 m².
Figura 7: Trinca Interligada - Tipo Bloco Fonte: DNIT Norma 05 – 2003
4. TÉCNICAS DE RESTAURAÇÃO ASFÁLTICA
Para a restauração de um asfalto deteriorado, deve-se avaliar o pavimento observando a
sua superfície e a sua estrutura. Os principais dados considerados na avaliação são: área
trincada e severidade do trincamento, deformações permanentes, irregularidade longitudinal e
verificação da tolerância do pavimento em relação à carga. Após a avaliação define se a
restauração é de cunho funcional ou estrutural conforme BERNUCCI (2010, p.463).
4.1 Restauração Asfáltica Funcional
De acordo com BERNUCCI (2010):
“[...] para restauração funcional superficial são utilizados os revestimentos isolados ou
combinados e antecedidos ou não por uma remoção de parte do revestimento antigo
por fresagem: lama asfáltica, tratamento superficial ou duplo, microrrevestimento
asfáltico a frio ou a quente, concreto asfáltico, mistura do tipo de camada porosa de
atrito [...]” (BERNUCCI et. al., 2010, p.466).
Para retardar e prevenir restaurações de maior amplitude, as trincas isoladas são
tratadas com selagem, como consta em (BERNUCCI et. al., 2010, p.466).
4.2 Restauração Asfáltica Estrutural
Quando existe a comprometimento estrutural ou aumento do tráfego em determinada
região é necessário fazer restauração ou reforço que incorporando novas camadas à
estrutura e/ou tratamento das já existentes, como consta em (BERNUCCI et. al., 2010,
p.468).
Os revestimentos geralmente utilizados como recapeamento são o concreto asfáltico, o
SMA (como camada de rolamento para resistir a deformações permanentes em vias de
tráfego pesado), misturas descontínuas e o pré-misturado a quente sendo que nestes
são empregados cimentos asfálticos convencionais, modificados por polímeros ou
modificados por borracha moída de pneus. Podendo ser utilizados isoladamente ou
combinados como consta em (BERNUCCI et. al., 2010, p.468).
5.
METODOLOGIA
A metodologia empregada consiste em pesquisas voltadas a artigos, teses, monografias,
dissertações, revistas técnicas, livros e internet com o intuito de obter variada gama
bibliográfica para consulta e enriquecimento. Após a análise destes foram selecionados
materiais sobre diferentes tipos de erosão e resistência de materiais como asfalto e concreto
para o desenvolvimento do trabalho.
As entrevistas com professores, profissionais do ramo e usuários das vias urbanas foram
decisivas para o norteamento da pesquisa. Com o auxilio dos mesmos foi possível ter ampla
ideia e referência em relação às possíveis causas das fissuras e fendas podendo propor uma
solução ou prevenção para que as mesmas não ocorram.
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Através da análise do material recolhido no local de estudo, conforme figuras 12, 13, 14 e
15, pode se identificar que a amostra coletada enquadra-se na categoria das trincas interligada
tipo Couro de Jacaré, com erosão acentuada nas bordas.
Figura 8: Local do estudo do asfalto Fonte: Própria
Figura 9: Local de estudo Fonte: Própria
Existem dois tipos de manutenção para pavimentos flexíveis ou asfálticos, sendo a
manutenção preventiva e a manutenção corretiva.
A manutenção preventiva pode gerar grande economia ao decorrer dos anos, utilizando-se
de:
•
Selagem de Trincas;
•
Manutenção de Drenagem;
•
Tratamentos Superficiais;
•
Selamento com areia.
Quando a patologia encontra-se em estado desenvolvido recomenda-se fazer a
manutenção corretiva, sendo ela através de:
•
Remendos;
•
Tratamentos Superficiais.
Para que as manutenções não sejam comprometidas, é necessário sempre se atentar para a
época do ano.
No caso da amostra em estudo, sugere-se o reparo total do revestimento utilizando-se um
procedimento que tem como metodologia a recuperação de áreas com patologias estruturais
de acordo com o Procedimento Executivo de Recuperação (P.E.R. -006) elaborado por SILVA
(2008).
O Processo consiste na demarcação e no corte vertical da área afetada utilizando-se
ferramenta adequada como um disco de corte.
O corte deve ser seguido pela retirada da camada asfáltica e da base e sub-base caso seja
necessário, sempre se levando em consideração a qualidade da compactação e o grau de
umidade.
Depois de feita a retirada das camadas necessárias é feita a limpeza da área com vassoura
mecânica ou jato de ar, e aplicação de pintura de ligação nas faces verticais e superfície
remanescente.
Lança-se uma camada de 7 cm de Concreto Betuminoso Usinado a Quente (C. B. U. Q.)e
faz-se a compactação do mesmo utilizando-se a placa vibratória ou rolo vibratório de acordo
com o tamanho da área afetada considerando-se o Volume de Vazios com Ar (Vv) da mistura
compactada de 7%.
7. CONCLUSÃO
O presente trabalho se enquadra no processo da e na Engenharia uma vez que apresenta
um sistema de indicação e análise de patologias do asfalto e propõe sua correção.
Através da leitura de referências bibliográficas percebeu-se que a tecnologia disponível
no Brasil frente a outros países, quando o assunto é pavimentação asfáltica deixa a desejar.
Aparentemente no Brasil buscam-se medidas paliativas de reestruturação e manutenção
corretiva, ao invés de prezar-se pelo desenvolvimento dessas tecnologias de modo a diminuir
o número de patologias apresentadas ao longo dos anos.
É comum que sejam feitos remendos e reparos em pavimentos já bem antigos
aumentando o risco de acidentes e o custo de determinadas obras. Talvez essas tecnologias
sejam barradas pela falta de investimentos e incentivo por parte dos governantes e lideres,
caso contrário, muito já seria estudado e por consequência consideráveis melhorias na
economia seriam sentidas ao longo dos anos.
Para o próximo trabalho sugere-se a busca de tecnologias que ajudem a minimizar as
patologias de forma a economizar recursos financeiros durante a construção e manutenção de
pavimentos em geral.
Sugere-se também a normatização das técnicas processuais para recuperação de
patologias pela ABNT, uma vez que não se encontram normas especificas sobre este tema.
REFERÊNCIAS
BERNUCCI, Liedi Bariani. Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros.
R
Rio de Janeiro, PETROBRAS: ABEDA, 2006. 504 p
DNIT. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transporte. Norma 005 Defeitos nos p p
p
pavimentos flexíveis e semi-rígidos – Terminologia Rio de Janeiro. 2003. 12p
MELLO, Mauro Pereira de & ROSSO, Silvana; ABCP – Associação Brasileira de Cimento
Portland. Governar é abrir estradas. O concreto pavimentando os caminhos na formação de
um novo país. São Paulo, ABCP, 2009. 164 p.
OLIVEIRA, Evilazio. Revistão Carreteiro. Falta de sinalização e sobram buracos. Ed.392
2007 D
D Disponível em: h t t p : / / w w w . r e v i s t a o c a r r e t e i r o . c o m .
br/modul
s/revista.php?edid=40&recid=412 Acesso em: 23 fev. 2014.
SILVA, Engenheiro Paulo Fernando A., Manual de patologia e Manutenção de Pavimentos,
S S
Segunda edição, 2008.
ASPHALT PATHOLOGIES: PROCESS TO PREVENT AND CORRECT
DETERIORATIONS
Abstract: This work aims to study the asphalt, focusing its deterioration. For this the group
developed a case study, aiming to identify which existing deterioration in place and pointing
out which processes prevention or correction could be applied, given that the technology
developed and used in Brazil is far behind other countries and that its urban roads directly
imply in the development of the country.
Keywords: Asphalt paving, Asphalt, Asphalt pathologies.