FACULDADE DO VALE DO IPOJUCA - FAVIP
Estudo Comparativo de Viabilidade Técnica e Econômica Entre
Pavimentos Rígido e Flexível Aplicados a Rodovia BR-408/PE
Augusto Lins e Silva Filho
Caruaru – 2011
FACULDADE DO VALE DO IPOJUCA - FAVIP
Estudo Comparativo de Viabilidade Técnica e Econômica Entre
Pavimentos Rígido e Flexível Aplicados a Rodovia BR-408/PE
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado
a Faculdade do Vale do Ipojuca – FAVIP,
como requisito para obtenção do título de
Bacharel em Engenharia Civil.
Augusto Lins e Silva Filho
________________________
Martônio Francelino
Prof. Orientador
Caruaru - 2011
Catalogação na fonte Biblioteca da Faculdade do Vale do Ipojuca, Caruaru/PE
S586e
Silva Filho, Augusto Lins e.
Estudo comparativo de viabilidade técnica e econômica entre
pavimentos rígido e flexível aplicados a rodovia BR-408 PE / Augusto
Lins e Silva Filho. -- Caruaru : FAVIP, 2011.
25 f.
Orientador(a) : Martonio José Marques Francelino.
Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Civil) -Faculdade do Vale do Ipojuca.
Inclui anexo.
1. Pavimento asfáltico. 2. Pavimento de concreto. 3. Pavimentação
de rodovias. I. Título.
CDU 624[12.1]
Ficha catalográfica elaborada pelo bibliotecário: Jadinilson Afonso CRB-4/1367
Augusto Lins e Silva Filho
Estudo Comparativo de Viabilidade Técnica e Econômica Entre
Pavimentos Rígido e Flexível Aplicados a Rodovia BR-408/PE
Aprovada em ____/____/____
Banca Examinadora:
____________________________
Prof. Martônio Francelino
(Orientador)
___________________________
Simone Perruci Galvão
Prof.(a) Examinador(a)
___________________________
Shirley Minnell
Prof.(a) Examinador(a)
Caruaru - 2011
DEDICATÓRIA
Aos meus Familiares:
Meu pai Augusto Lins e Silva, minha mãe Wilma Barros Lins, meu irmão Arthur Barros Lins,
minhas tias Wilza Barros da Silva, Mônica Assunção Galindo Lins, Lúcia Helena Lins e
Silva, Williane Barros da Silva, Willaney Barros da Silva, Maria Dapaz Cavalcante Bezerra,
meu tio Francisco Bezerra da Silva, minhas avós Maria Solange Galindo Lins e Maria da
Anunciação Barros da Silva.
AGRADECIMENTOS
Em primeiro lugar, agradeço a Deus pela força e coragem para estudar e concluir um
curso tão difícil, e pela proteção nas viagens para faculdade ou atividades da mesma.
Agradeço também aos meus pais pelo incentivo nos estudos e pela oportunidade de trilhar um
bom futuro.
Resumo
Lins e Silva Filho, Augusto. Estudo Comparativo Entre Pavimentos Rígido e
Flexível Aplicados a Rodovia BR-408. Faculdade do Vale do Ipojuca. Professor
Orientador, Martônio Francelino.
Este estudo apresenta uma comparação entre os custos envolvidos para execução dos
pavimentos rígido e flexível, desenvolvidos e dimensionados como alternativas para execução
da duplicação referente à rodovia BR-408 no estado de Pernambuco no segmento que vai do
município de Carpina até a antiga fábrica da Bicopeba, no entroncamento com a PE-005, em
São Lourenço da Mata, com uma extensão de 22,1 quilômetros. No levantamento dos custos
dos serviços a serem realizados, levaram-se em conta os valores fornecidos pelo Sistema de
Custo Rodoviário (SICRO), cuja composição serve como base para determinação dos valores.
O dimensionamento destes pavimentos se deu devido às metodologias sugeridas pelo
Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte - DNIT, para o pavimento flexível e do
Método da Portland Cement Association - PCA, para o pavimento rígido. Finalmente
apresentaremos as atuais ferramentas utilizadas pelo Departamento Nacional de Infraestrutura
e Transportes - DNIT para tomada de decisão da melhor alternativa de pavimentação, onde
serão demonstradas que para a execução de um pavimento, seja ele flexível ou rígido, faz-se
necessário que a análise não fique restrita apenas ao custo de construção, mas também, aos
custos de restauração e manutenção previstos durante o período de projeto, além das questões
relacionadas ao conceito de sustentabilidade. Com base nas informações e dados obtidos,
constatou-se o pavimento de concreto terá um melhor desempenho para este tráfego.
PALAVRAS-CHAVE: Pavimento asfáltico, pavimento de concreto, pavimentação de
rodovias
ABSTRACT
Lins e Silva Filho, Augusto. Comparative Study Between Rigid and Flexible Pavements
Applied to Highway BR-408. Ipojuca Valley College. Teacher Advisor, Martônio
Francelino.
This study presents a comparison of the costs involved on the execution of rigid and
flexible pavements, designed and dimensioned as an alternative to execution of duplication on
the BR-408 highway in the state of Pernambuco in the segment that runs from the city
of Carpina to the old factory Bicopeba at the junction with a PE-005, in São Lourenço
da Mata, with a length of 22.1 km. In the survey of the costs of services to be performed, it
took into
account
the values
provided
by
the Road
System Cost (SICRA), whose
composition serves as a basis for determining values. The scaling of these decks was due to
the methodology suggested by the National Department of Infrastructure and Transportation DNIT for the flexible pavement and the Method of Portland Cement Association - PCA for
the rigid pavement. Finally we present the current tools used by the National Department of
Infrastructure
and Transport
- DNIT for
decision
making the
best choice of
flooring, which will be demonstrated that for the execution of a floor, either flexible or
rigid, it
is
necessary
that
the analysis
does
not be restricted
to
the construction
cost but also the costs of restoration and maintenance provided during the project in addition
to issues related to the concept of sustainability. Based on the information and data obtained,
it was found the concrete pavement will have a better performance for this traffic.
KEYWORDS: asphalt pavement, concrete pavement, road paving
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
(ordem alfabética)
AASHTO - American Association of State Highway and Transportation Officials
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
CBUQ – Concreto Betuminoso Usinado a Quente
CAP – Cimento Asfáltico de Petróleo
CCP – Concreto de Cimento Portland
DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte
PCA – Portland Cement Association
PNV – Plano Nacional de Viação
SICRO – Sistemas de Custos Rodoviários
TSD – Tratamento Superficial Duplo
TSS – Tratamento Superficial Simples
TST – Tratamento Superficial Triplo
USACE – United States Army Corps of Engineers
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Seção Tipo do Pavimento Asfáltico Analisado Como Alternativa Para Execução na
BR-408/PE............................................................................................................................... 17
Figura 2 – Seção Tipo do Pavimento de Concreto Analisado Como Alternativa Para Execução
na BR-408/PE.......................................................................................................................... 18
Figura 3 – Gráfico Relacionado á Comparação de Custo dos Serviços de Construção Inicial
(Terraplenagem/Sub-Base/Base/Revestimento) dos Pavimentos Asfáltico e de Concreto
Analisados como Alternativa de Execução da BR-408/PE...................................................... 21
Figura 4 – Gráfico Relacionado à Comparação de Custos Anuais de Conservação dos
Pavimentos para um Período de 20 anos Analisados como Alternativa de Execução da BR408/PE...................................................................................................................................... 22
Figura 5 – Gráfico Relacionado à Comparação dos Custos Finais de Construção Inicial,
Manutenção e Custo Total (Construção + Manutenção) dos Pavimentos Analisados como
Alternativa de Execução da BR-408/PE.................................................................................. 22
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO..............................................................................
09
2. OBJETIVOS................................................................................... 10
2.1 OBJETIVO GERAL....................................................................
10
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS......................................................... 10
3. JUSTIFICATIVA.............................................................................. 11
4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA........................................................ 13
5. METODOLOGIA............................................................................. 16
6. RESULTADOS E DISCURSÕES ......................................................... 21
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS................................................................ 24
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................... 25
9. ANEXOS
9.1. PLANILHA A
9.2. PLANILHA B
9.3. PLANILHA C
9.4. PLANILHA D
9
1. INTRODUÇÃO
De acordo com os últimos dados levantados pelo DNIT em dezembro de 2010, tem-se
na rede do PNV (Plano Nacional de Viação) um total de 43841,6 Km de rodovia no estado de
Pernambuco, sendo 36931,8 Km (84,24%) não pavimentados e 6909,8 Km (15,76%)
pavimentados. Estas rodovias estão divididas em: municipais, estaduais e federais. Destes
43841,6 Km temos: 34495,1 Km não pavimentados e 507,4 Km pavimentados para rodovias
municipais, 2334,3 Km não pavimentados e 3816,3 Km pavimentados para as rodovias
estaduais, e por fim, 102,4 Km não pavimentados e 2503,4 Km pavimentados para as
rodovias federais.
As rodovias pavimentadas apresentam ainda seu estado de conservação com as
seguintes percentagens: 4,7% ótimo, 20,6% bom, 44,6% regular, 23,2% ruim e 6,9% péssimo,
segundo pesquisa realizada pela CNT em 2010.
Uma estrada de rodagem esta sujeita ao tráfego de veículos diariamente, podendo ser
intenso ou não. A escolha para o projeto destas estradas depende do fluxo e tipos de veículos
que irão transitar por ela, de acordo com os dados obtidos pode-se dimensionar o tipo de
pavimento que deverá ser usado em uma determinada rodovia.
Dependendo do fluxo de veículos e do tipo de pavimento que se obteve como
resultado para execução em uma rodovia, é interessante fazer uma analise comparativa de
custo, dentre outros fatores, para saber se seria mais viável uma pavimentação asfáltica ou de
concreto.
Nesta pesquisa serão abordados alguns tópicos que, a partir destes se terá uma melhor
concepção desta comparação entre estes pavimentos.
10
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
O referido trabalho tem como objetivo, apresentar as premissas técnicas e de custos
envolvidas para tomada de decisão entre o pavimento de concreto e o pavimento asfáltico,
mostrando as principais vantagens e desvantagens que estes sistemas oferecem para um
determinado tipo de tráfego, considerando os tipos de automóveis que constituem ou poderão
constituir este tráfego.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Este trabalho, além de apresentar os principais tipos de pavimentos utilizados no
Brasil, apresentará um estudo comparativo entre os pavimentos de concreto e de asfalto que
são alternativas para a realização da obra de duplicação da Rodovia BR-408/PE, localizada no
agreste de Pernambuco, que está em processo de execução.
No estudo contemplou-se apenas a parte que será duplicada desta rodovia, levando-se
em considerações as planilhas elaboradas pelo DNIT para as atuais tomadas de decisão. O
estudo comparativo permitirá desenvolver uma relação entre estes pavimentos para indicar
qual deles terá um melhor desempenho, levando-se em conta: a estrutura, o custo-benefício e
a composição de ambos.
11
3. JUSTIFICATIVA
Com o crescimento da economia no país, aumenta o poder aquisitivo da população, e
com isso a necessidade de locomoção e de transporte de cargas. Este crescimento, aumenta
bastante o fluxo de automóveis em todas as rodovias e a movimentação destes entre as
cidades, com isso cresce também a necessidade de se realizar a construção de novas rodovias
e a restauração das já existentes, sejam elas municipais, estaduais ou federais, para que os
proprietários de automóveis possam se locomover com mais conforto e segurança.
Desta forma, a necessidade de mecanismos técnico-econômicos para tomadas de
decisão são extremamente necessárias haja vista a grande quantidade de sistemas de
pavimentação existente em nosso país, como: pavimento asfáltico convencional ou invertido,
de concreto, intertravado, etc.
O custo rodoviário não deve ficar restrito a análise do custo de construção apenas, mas
incorporá-los aos custos de manutenção e reparos durante a vida útil de projeto que
atualmente adotados 20 anos. No pavimento flexível, a esses custos estão associados a
remendos superficiais, remendos profundos e selagem de trincas. No pavimento rígido, esses
custos associam-se a substituição de algumas placas (se necessário), limpeza e resselagem de
juntas, não havendo neste remendos superficiais. Os custos dos reparos para o pavimento
flexível são de aproximadamente R$ 50.000 / Km, enquanto para os pavimentos rígidos são
de aproximadamente R$300.000 / Km, segundo dados do Departamento Nacional de
Infraestrutura e Transportes (DNIT,2003).
Para os pavimentos flexíveis um remendo superficial consiste na retirada e
recomposição de uma ou mais camadas asfálticas que constituem apenas o revestimento, pois
os problemas estão localizados no mesmo. Já o remendo profundo, a camada problemática
localiza-se subjacente ao revestimento, necessitando assim, a retirada de outras camadas até
que se chegue ao problema. Em alguns casos, há a necessidade apenas de se fazer uma
selagem de trincas, que consiste na aplicação de um selante plástico, para se evitar a
desagregação da base por aumento de pressão neutra, carreamento e expulsão de agregados
por bombeamento, uma vez que estas trincas deixam os pavimentos expostos à entrada de
água e materiais incompreensíveis. Estas trincas são ocasionadas por solicitações de tensão
que rompem o pavimento através de fadiga, que quando seladas servem como juntas de
pavimento, mantendo a estrutura isenta das tensões que não conseguem suportar. Para os
12
pavimentos rígidos a resselagem das juntas consiste na limpeza destas juntas e aplicação de
selante plástico, com o intuito de evitar a entrada de água para as camadas posteriores.
O estado de Pernambuco possui uma malha viária de 43.841,6 km, onde possui uma
maior extensão em pavimento de concreto.
13
4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
De acordo com a NBR 7207/82, pavimento é uma estrutura construída sobre
terraplenagem com o objetivo de resistir os esforços verticais oriundos do tráfego, melhorar as
condições do rolamento, dando conforto e segurança, e resistir esforços horizontais
permitindo uma superfície de rolamento durável. As finalidades do pavimento são: estrutural
(capacidade de carga), funcional (conforto ao rolamento), segurança (interação pneupavimento) e economia (custo operacional).
São conhecidos três tipos de pavimentos. Pavimentos Rígidos, Semi-rígidos e
Flexíveis.
4.1 - Pavimento Rígido: segundo a ABNT, consiste em um pavimento que possui uma
camada de concreto de Cimento Portland com função de revestimento e de base, executado
sobre uma sub-base empregada para melhorar a capacidade de suporte do subleito e evitar o
fenômeno de bombeamento “pumping” dos solos subjacentes à placa de CCP. Este tipo de
pavimento pode ser eventualmente reforçado por telas ou barras de aço, utilizadas para
aumentar o espaçamento entre as juntas ou promover reforço estrutural. Eles são classificados
em:
4.1.1 Pavimento de Concreto Simples: não é constituído por espécie alguma de aço,
sua maneira de transferência de carga entre as placas é unicamente pela entrosagem dos
agregados, por isso exigem placas curtas. No Brasil são encontradas na ordem de 5 a 6
metros.
4.1.2 Pavimento de Concreto Simples com Barras de Transferência: constituído por
barras curtas de aço liso, localizadas na meia-seção das juntas transversais, formando um
artificial sistema de transmissão de cargas. Podem ter comprimento de placa na ordem de 9 a
12 metros. No Brasil ainda não é utilizada normalmente com este comprimento.
4.1.3 Pavimento de Concreto com Armadura Distribuída Descontínua: constituído
por barras de aço sob a forma de armadura distribuída, encontram-se antes de cada junta
transversal, nas quais é obrigatório o uso de barras de transferência. Esta armadura não
contribui para aumentar à resistência a flexão, mas sim para manter as fissuras fortemente
ligadas caso venham a se formar, já que neste tipo de pavimento, as placas são de grande
comprimento, chegando a ter 30m (as mais adotadas são de 12 a 15 metros).
14
4.1.4 Pavimento de Concreto com Armadura Distribuída Contínua: constituído por
barras de aço sob a forma de armadura distribuída, bastante pesada, onde através da qual
ocorre uma boa transmissão de carga nas fissuras. Não há juntas transversais de retração. O
comprimento de suas placas é igual à extensão construída diária.
4.2
- Pavimento flexível: segundo a ABNT, é aquele que é revestido com materiais
betuminosos ou asfálticos, esse revestimento é realizado sobre camadas de base e sub-base
granulares. Estes podem ser aplicados como tratamentos da superfície do pavimento, tais
como Tratamentos Superficiais Simples, Duplos ou Triplos (TSS, TSD ou TST) utilizados
geralmente em estradas de volume mais baixo, ou camada(s) de misturas asfálticas,
geralmente Concretos Betuminosos Usinados a Quente (CBUQ) em vias de volume de tráfego
mais elevado.
4.2.1
Tratamento Superficial Simples (TSS): constituído por uma camada de ligante
betuminoso coberto por uma camada de agregado mineral.
4.2.2
Tratamento Superficial Duplo (TSD): constituído por duas camadas sucessivas
de ligante betuminoso, sendo ambas cobertas por uma camada de agregado mineral.
4.2.3
Tratamento Superficial Triplo (TST): constituído por três camadas sucessivas
de ligante betuminoso, sendo cada uma destas cobertas por uma camada de agregado mineral.
4.2.4
Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ): camada de mistura asfáltica
constituída por um agregado miúdo (areia), um agregado graúdo (brita) e um ligante
betuminoso (CAP – Cimento Asfáltico de Petróleo).
4.3- Pavimento Semi-rígido: segundo a ABNT, consiste em uma camada de
revestimento asfáltico e camadas de base ou sub-base em material estabilizado com adição de
cimento. Este pavimento é conhecido como direto quando a camada de revestimento asfáltico
é executada sobre camada de base cimentada e do tipo indireto ou invertido quando a camada
de revestimento é executada sobre a camada de base granular e sub-base cimentada. As
misturas de materiais dão-se a partir de solo-cimento, solo-cal, solo-betume, dentre outros,
que formam uma pasta que endurece ao ar ou dentro da água e esta pasta endurecida, com ou
sem outros materiais incorporados, resiste à água. Através de estudos realizados, verificou-se
que a tensão e a tração na parte inferior do asfalto levavam este a fadiga prematura, quando
utilizado o pavimento flexível. Com isso, foi visto que utilizando pavimentos de base
cimentada evitaria este fenômeno, tendo em vista também que estes pavimentos são mais
esbeltos e tem suporte e vida útil supostamente superiores aos de base granular.
15
Para se dimensionar os pavimentos flexíveis, segundo o método do DNER, leva-se em
conta a capacidade do subleito e o número equivalente de operações do eixo padrão (N), para
as camadas de aterro (reforço do subleito, sub-base e base) e para a camada de revestimento
respectivamente. Já o dimensionamento dos pavimentos rígidos baseia-se nas propriedades
mecânicas do concreto (resistência à tração na flexão), no suporte da fundação (coeficiente de
recalque) e características do carregamento (magnitude das cargas, sua posição crítica em
relação à geometria das placas e o efeito do número de repetições de eixo durante o período
de projeto).
16
5. METODOLOGIA
No objetivo da aquisição de informações para a elaboração do projeto sobre o
Estudo Comparativo Entre Pavimentos Rígido e Flexível Aplicados a
Rodovia BR-408, foram feitas várias pesquisas em diversos livros e na internet, ambos
citados nas referências, e algumas visitas ao DNIT (DEPARTAMENTO DE PROJETOS) na
Avenida Antônio de Goes, Boa Viagem – Recife – PE, com o intuito de obter dados reais para
a elaboração do trabalho.
Os dados desta pesquisa foram obtidos pela Contécnica, empresa esta que
segue a base de cálculo fornecida pelo DNIT, atravás do SICRO (Sistema de Custos
Rodoviários), que é um sistema de custos implementado pelo DNER, tendo como objetivo a
confecção de tabelas de referência de preços que, por sua própria natureza, são desvinculadas
dos projetos específicos das obras. Trata-se de um referencial, não se constituindo um
instrumento único, inflexível. Os valores oferecidos por este sistema servem como base para
se obter os custos de uma determinada obra, estes são variáveis de acordo com as condições
oferecidas pela mesma.
Este documento apresenta a metodologia e os critérios adotados para o cálculo dos
custos unitários dos insumos e serviços necessários à execução das obras de construção,
restauração e sinalização rodoviária e dos serviços de conservação rodoviária. Apresenta,
ainda, as rotinas e procedimentos empregados pelo sistema informatizado implantado para o
cálculo dos custos unitários de referência. É a partir deste sistema que se pode obter valores
finais reais para execução ou restauração de uma obra de pavimentação.
Para se fazer um estudo comparativo entre os pavimentos rígido e flexível, que, dentre
os citados acima, são os mais utilizados no estado de Pernambuco, foi realizado um estudo de
caso na BR-408, que está em processo de restauração e duplicação, levando-se em
consideração a duplicação desta rodovia, pois este serviço faz referência a ambos os
pavimentos.
No projeto de execução da referida rodovia, esta comparação foi desenvolvida com
visão na concepção e no desenvolvimento das estruturas a serem implantadas, com
capacidade de suportar a atuação das cargas do tráfego, indicando as espessuras das camadas
constituintes e dos materiais a serem utilizados em suas execuções. De acordo com os Estudos
de Tráfego, determinou-se o parâmetro de tráfego que deverá ser utilizado nos métodos
adotados para analisar e dimensionar o reforço do pavimento e dimensionamento do mesmo,
17
onde este parâmetro é representado pelo número “N” de repetições do eixo simples e do eixo
duplo de 8,2t que é estimado com alguns fatores de equivalência do USACE e AASHTO.
Considerando o valor inicial de “N” igual a 5x10 7, utilizando a fórmula para cálculo de
tráfego (N= 365 x Vm x P) obteve-se um valor aproximado de 2.758 veículos/dia, que ainda
em cima deste valor é considerado uma taxa de crescimento de 3% ao ano, obtendo assim um
valor final de aproximadamente 6.622 veículos/dia. Este número “N” foi analisado para o 10º
ano do pavimento flexível e os eixos acumulados para o 20º ano do pavimento rígido.
Com base nos ábacos de dimensionamento e as metodologias do DNIT, para o
pavimento flexível e no Método do PCA – Portland Cement Association, para o pavimento
rígido, a Contécnica chegou aos seguintes valores:
Pavimento Flexível
- Sub-Base estabilizada granulometricamente sem mistura – espessura de 16 cm;
- Base de brita graduada tratada com cimento – espessura de 15 cm;
- Camada de tratamento superficial duplo com polímero para bloqueio de trincas – espessura
de 2,5 cm;
- Camada intermediária de CBUQ – espessura de 6 cm;
- Camada de rolamento de CBUQ – espessura de 4 cm.
Figura 1 - Seção Tipo do Pavimento Asfáltico Analisado como Alternativa para
Execução da BR-408/PE
18
Pavimento Rígido
- Sub-Base de brita graduada simples – espessura de 12 cm;
- Sub-Base de concreto compactado com rolo – espessura de 10 cm;
- Placa de concreto de cimento Portland – espessura de 21 cm.
Figura 2 - Seção Tipo do Pavimento de Concreto Analisado Como Alternativa para
Execução da BR-408/PE
A comparação foi realizada para um período de análise de 20 anos. Onde nestas
análises levou-se em conta serviços de Implantação, Conservação e Restauração para os dois
tipos de pavimentos, aplicando os valores anuais destes serviços em percentagem de área total
dos pavimentos citados abaixo.
Pavimento Flexível
Na conservação deste pavimento compreende-se:
- Remendos Superficiais; 1% da área por ano, a partir do 2º ano, menos no 10º e 18º ano;
- Remendos Profundos; 1% da área por ano, a partir do 2º ano, menos no 10º e 18º ano;
- Selagem de Trincas; 1% da área por ano, a partir do 2º ano, menos no 10º e 18º ano.
19
Na restauração compreende-se:
- Fresagem de 8cm + reposição CBUQpolímero + reforço CBUQpolímero (7cm), sendo 25%
da área no 10º e 20º ano;
- Reciclagem da base + revestimento com 30% de brita e 3% de cimento (15cm) +
CBUQpolímero (11cm), sendo 25% da área no 10º e 20º ano.
Pavimento Rígido
- Substituição de Placas, 8% no 10º ano e 7% no 18º ano;
- Limpeza e Resselagem de Juntas, sendo 10% no 5º ano, 15% no 10º ano, 25% no 15º ano e
50% no 20º ano.
Os custos atribuídos aos serviços citados acima, foram obtidos através de cálculos
seguidos pelo SICRO II (Sistema de Custos Rodoviários), onde estão associados a esses
serviços, a Implantação e Restauração + Conservação. Estes custos apresentam-se resumidos
na tabela-1 a seguir com os custos finais feitos com taxas de oportunidade de capital de 9%.
Alternativas de
Pavimento
Flexível
Rígido
Diferença (%)
(Rígido/Semi-Rígido)
Inicial de
Construção
1.214.756,09
1.282.554,13
5,29
Investimento (R$)/Km
Valor Total Presente
Custo da Manutenção
(Taxa Desconto 9% aa)
a Valor Presente
1.671.693,43
456.937,34
1.512.943,59
230.389,46
-9,50
-49,58
Tabela 1 – Custos dos Serviços de Implantação e Custo de Manutenção dos Pavimentos
Analisados para Execução da BR-408/PE. (Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA
TÉCNICA LTDA – 2010)
Com base nos estudos realizados pela Contécnica, constatou-se que o pavimento
rígido, além do ponto de vista econômico, o pavimento rígido apresenta outras vantagens
sobre o pavimento flexível. Uma dessas vantagens é a questão da aquisição dos materiais a
serem utilizados nos mesmos, pois no pavimento rígido, os materiais são adquiridos em locais
próximos e o concreto utilizado é misturado a frio. Já no pavimento flexível, o petróleo
utilizado, por exemplo, tem que ser exportado, e a sua mistura é realizada a quente.
20
Outra vantagem é em relação a sua estrutura, pois o rígido possui uma camada de
pavimento mais fina que o flexível, reduzindo a quantidade de material utilizado. Para o
pavimento rígido, as camadas de sub-base servem para uniformizar o suporte disponível ao
longo da faixa do pavimento, evitar os efeitos das mudanças excessivas de volume do solo do
subleito e eliminar a ocorrência do fenômeno de bombeamento de finos plásticos, quando na
presença de água ou excesso de cargas. Quando esta for tratada com cimento, como no caso
em estudo, pode reduzir em ate 3 cm a espessura do pavimento acarretando numa
considerável economia de sua execução. No pavimento rígido, quem sofre o esforço causado
pelas cargas é a própria camada de pavimento, pois esta não deixa passar para as camadas
posteriores, além de servir como impermeabilizante. No pavimento flexível, a camada de
pavimento serve como impermeabilizante para as outras camadas, e esta deixa haver a
transferência do esforço para as demais camadas.
Um outro aspecto relevante volta-se ao conceito de sustentabilidade. No pavimento de
concreto sua cor clara minimiza a formação das “ilhas de calor”, e melhora a visibilidade para
os condutores de veículos. Oferece também mais segurança, pois possui maior aderência à
superfície e solidez, além de impedir a formação de trilhas de roda. Alguns estudos feitos pelo
PCA (Portland Cement Association) atestam uma significativa redução no consumo de
combustíveis de ate 20% em veículos pesados quando trafegam em pavimentos de concreto,
onde representa uma diminuição do aquecimento global. Este tipo de pavimento também
ajuda na conservação do meio ambiente, pois necessita de pouca escavação, diminuindo a
movimentação do solo e gera menos entulho. Possui uma concretagem rápida e não gera
contaminação ambiental.
As planilhas A-D nos anexos informam os valores obtidos pela Contécnica para o custo desta
obra.
PLANILHA “A” – Baseada nos quantitativos da obra, mostra os valores de execução de
ambos os pavimentos, tomando-se como referência os preços do SICRO.
PLANILHA “B” – Custos relativos à restauração (fresagem e reciclagem) do pavimento
asfáltico.
PLANILHA “C” – Comparação de alternativas de pavimentos (Cronograma Anual
Financeiro).
PLANILHA “D” – Comparação de alternativas de pavimentos (Quantidades em %).
21
6. RESULTADOS E DISCURSÕES
Com base nos dados fornecidos pela Contécnica, pôde-se chegar aos gráficos a seguir,
que apresentam a comparação entre os custos de regularização do subleito, sub-base, base e
revestimento que fazem parte da construção inicial. Apresentam os custos das conservações
anuais de cada pavimento, como também os valores finais da construção e manutenção dos
pavimentos em estudo, possibilitando um melhor entendimento desta comparação (Obs: os
valores fornecidos por todos os gráficos estão em R$ x 1.000).
857,28
755,59
388,31
247,14
168,21
9,86
9,93
Terraplenagem
61
Sub-Base
Pav. Asfáltico
Base
Revestimento
Pav. De Concreto
Figura 3 – Gráfico Relacionado à Comparação de Custo dos Serviços de Construção
Inicial (Terraplenagem/Sub-Base/Base/Revestimento) dos Pavimentos Asfáltico e de
Concreto Analisados como Alternativa de Execução da BR-408/PE. (Fonte:
CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA)
22
Preço x Idade
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
5º
Ano
10º
Ano
Pav. Asfáltico
15º
Ano
20º
Ano
Pav. De Concreto
Gráfico 2 – Gráfico Relacionado à Comparação de Custos Anuais de Conservação dos
Pavimentos para um Período de 20 anos Analisados como Alternativa de Execução da
BR-408/PE. (Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA)
1671,7
1512,94
1214,76
1282,55
456,94
230,39
Construção Inicial
Manutenção
Pav. Asfáltico
Custo Total
Pav. De Concreto
Gráfico 3 – Gráfico Relacionado à Comparação dos Custos Finais de Construção Inicial,
Manutenção e Custo Total (Construção + Manutenção) dos Pavimentos Analisados
como Alternativa de Execução da BR-408/PE. (Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA
TÉCNICA LTDA)
23
De acordo com os valores fornecidos na planilha resumo, conclui-se que o custo de
investimento inicial para o pavimento rígido é 5,29% maior que o do pavimento flexível.
Quando se considera o valor total do investimento, incluindo a construção + manutenção e
restauração, ao longo do período de 20 anos de vida útil, este custo fica menor 9,5% para o
pavimento rígido. Os gráficos mostram que o pavimento rígido torna-se mais caro no seu
período
de
construção
inicial,
porém
quando
esta
análise
volta-se
para
a
conservação/restauração dos pavimentos, o rígido torna-se mais barato que o flexível, onde
esta diminuição nos custos de conservação/restauração cobrem os gastos de sua construção
inicial.
24
7. CONSIDERAÇOES FINAIS
Ao analisar os dados obtidos para ambos os pavimentos, foi verificado que para
realizar a implantação da pavimentação de uma rodovia, é necessário não só se considerar os
valores de execução da mesma, mas também aos valores de manutenção e restauração.
A execução de um pavimento rígido envolve maiores custos que o pavimento flexível,
porém quando vai analisar os custos de manutenção e restauração, há uma diminuição
consideravelmente satisfatória do mesmo. O estudo comparativo destes pavimentos só é
realizado caso a rodovia a ser construída possua um fluxo do tráfego (“N” – número de
operações do eixo padrão) em uma escala considerável, haja vista que não há necessidade de
um pavimento rígido para uma baixa escala deste fluxo, pois o pavimento flexível atende bem
a esta necessidade.
Com base nestes resultados da planilha resumo e nos gráficos comparativos, optou-se
pelo pavimento rígido, pois este, além do ponto de vista econômico, apresenta um período de
vida útil muito superior aos 20 anos, conforme algumas experiências nacionais e
internacionais.
O pavimento rígido apresenta várias vantagens sobre o pavimento flexível, tanto na
economia, quanto no conceito de sustentabilidade. Essas vantagens também são analisadas na
escolha do tipo de pavimentação a ser utilizada. Assim o pavimento rígido destaca-se em
todos os aspectos dentre os outros existentes. Ele não veio para substituir os outros
pavimentos, mas sim, para se tornar uma excelente opção de pavimentação.
25
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Associação Brasileira de Normas Técnicas, TB-372 - Serviços de Pavimentação, Rio
de Janeiro, 1990.

Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) - NBR 7207/82

BERNUCCI, LIEDI B., MOTTA, LAURA M. G. DA, CERATTI, JORGE
AUGUSTO P., SOARES, JORGE B. – Pavimentação Asfáltica: Formação Básica
para Engenheiros.

COUTINHO, JOANA DE SOUZA - Ciência de Materiais – 1ª parte.

Confederação Nacional do Transporte (CNT) – 2010.

Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER) - Manual de Pavimentação 3ª edição, Rio de Janeiro,2006.

Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER-48) - Manual de Pavimentos
Rígidos - 1ª Edição, DNER, Rio de Janeiro, 1992.

Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte (DNIT) - Manual de Custos
Rodoviários – Volume 1. 2003.

Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte (DNIT) – PNV – Plano
Nacional de Viação – 2010.

Projeto de Adequação e Duplicação da Rodovia BR-408. CONTÉCNICA
CONSULTORIA TÉCNICA LTDA - 2010

SOUZA, MURILO LOPES DE - Pavimentação Rodoviária - 2ª Edição.
26
9. ANEXOS
9.1.
ITEM
1
2
Planilha A
SERVIÇO
PAVIMENTO FLEXÍVEL (BGTC - 3% CIMENTO)
CONSTRUÇÃO INICIAL
Regularização do subleito
Sub-base estabilizada granulometricamente s/mistura = 16cm
Base de Brita graduada tratada c/ 3% de cimento = 15cm
Imprimação
Pintura de Ligação
CBUQ - Polímero (6cm)
CBUQ - Polímero (4cm)
Tratamento Superficial Duplo com Polímero
Fornecimento de Materiais Betuminosos
CM-30
RR-2C
RR-2C com Polímero
CAP - 50/70 com Polímero
Transporte de Materiais Betuminosos
CM-30
RR-2C
RR-2C com Polímero
CAP - 50/70 com Polímero
SUB-TOTAL
PAVIMENTO RÍGIDO
CONSTRUÇÃO INICIAL
Regularização do subleito
Sub-base (brita graduada = 12cm)
Base (concreto rolado = 10cm)
Imprimação
Placa de Concreto Cimento Portland c/ forma deslizante (21cm)
Fornecimento de Materiais Betuminosos
RR-2C
Transporte de Materiais Betuminosos
RR-2C
SUB-TOTAL
UNID. QUANT.
m²
m³
m³
m²
m²
t
t
m²
13.510,00
2.121,60
1.891,50
11.200,00
22.400,00
1.612,80
1.075,20
11.200,00
t
t
t
t
13,44
13,44
33,60
153,22
t
t
t
t
13,44
33,60
153,22
153,22
m²
m³
m³
m²
m³
13.600,00
1.610,40
1.200,00
11.200,00
2.352,00
t
t
Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA
Unit.
CUSTO/KM
Total
R$
0,73 R$
9.862,30
R$ 28,75 R$
60.996,00
R$ 205,29 R$
388.306,04
R$
0,22 R$
2.464,00
R$
0,12 R$
2.688,00
R$ 97,69 R$
157.554,43
R$ 96,09 R$
103.315,97
R$
3,27 R$
36.624,00
R$
R$ 2.367,67 R$
31.821,48
R$ 1.612,08 R$
21.666,36
R$ 1.926,08 R$
64.716,29
R$ 1.756,00 R$
269.047,30
R$
R$ 50,58 R$
679,80
R$ 50,57 R$
1.699,15
R$ 50,57 R$
7.748,13
R$ 362,67 R$
55.566,85
R$ 1.214.756,09
R$
0,73 R$
9.928,00
R$ 104,45 R$
168.206,28
R$ 205,95 R$
247.140,00
R$
0,22 R$
2.464,00
R$ 349,19 R$
821.294,88
R$
13,44 R$ 2.367,67 R$
31.821,48
R$
33,60 R$ 50,58 R$
1.699,49
R$ 1.282.554,13
27
9.2.
Planilha B
ITEM
SERVIÇO
1 RESTAURAÇÃO DO PAVIMENTO FLEXÍVEL - FRESAGEM
Restauração no 10º e 18º ano
Fresagem contínua de revestimento - e=8cm
Reforço em CBUQ pol. 15cm (reforço + reposição)
Pintura de Ligação
Fornecimento de Materiais Betuminosos
RR-2C
CAP - 50/70 com Polímero
Transporte de Materiais Betuminosos
RR2C
CAP - 50/70 com Polímero
SUB-TOTAL
CUSTO/M²
1 RESTAURAÇÃO DO PAVIMENTO FLEXÍVEL - RECICLAGEM
Restauração no 10º e 18º ano
Reciclagem base + revestimento c/ 30% de brita e 3% de cimento
Imprimação
Pintura de Ligação
Concreto Betuminoso Usinado a Quente c/ polím. - 11cm
Fornecimento de Materiais Betuminosos
CM-30
RR-2C
CAP - 50/70 com Polímero
Transporte de Materiais Betuminosos
CM-30
RR-2C
CAP - 50/70 com Polímero
SUB-TOTAL
CUSTO/M²
UNID. QUANT.
m³
t
m²
Unit.
132,48 R$
96,09 R$
0,12 R$
86.906,88
283.657,68
2.952,00
t
t
12,30 R$ 1.612,08 R$
177,12 R$ 1.756,00 R$
19.828,58
311.022,72
t
t
12,30 R$
177,12 R$
m³
m²
m²
t
656,00 R$
2.952,00 R$
24.600,00 R$
CUSTO/KM
Total
t
t
t
R$
R$
R$
R$
R$
R$
13,44 R$ 2.367,67 R$
1,48 R$ 1.612,08 R$
177,41 R$ 1.756,00 R$
t
t
t
13,44 R$
1,48 R$
177,41 R$
Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA
2.240,00
11.200,00
22.400,00
2.956,80
R$
R$
R$
R$
50,57 R$
362,67 R$
R$
R$
268,19
0,18
0,12
96,09
50,58 R$
50,57 R$
362,67 R$
R$
R$
622,01
64.236,11
769.225,99
68,68
600.745,60
2.016,00
2.688,00
284.118,91
31.821,48
2.383,30
311.528,45
679,80
74,76
64.340,56
1.300.396,86
116,11
28
9.3.
Planilha C
ITEM
SERVIÇO
UNID. DE
SERVIÇO
CUSTO UNIT.
MAR/2006
1º ANO
2º ANO
5
7º ANO
6
8º ANO
7
CUSTO DE SERVIÇOS
9º ANO 10º ANO 11º ANO 12º ANO 13º ANO 14º ANO 15º ANO 16º ANO 17º ANO 18º ANO 19º ANO 20º ANO
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1.2
Restauração
m²
1.2.1
Fresagem + Repos. CBUQ (8cm) (ano 10º e 20º) +
Reforço CBUQ 7cm - (50% no 10º ano e 50% no 18º ano)
m²
68,68
192,31
192,31
m²
116,11
325,10
325,10
m²
108,46
TOTAIS
8.200,00
645,38
349,55
1,39
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
5,29
11,47
0,23
89,97
194,91
3,88
16,99
3,30
2,78
1,97
16,99
3,03
2,52
1,76
2.538,32
1.671,69
1.626,85
1.552,66
26,26
667,38
52,52
26,26
4,69
3,90
2,72
2.002,45
1.513,96
1.489,14
1.448,30
Reciclagem da base+revest. com 30% brita e
4% de cimento (15cm) - ano 18º + CBUQ pol (11 cm)
( 50% no 10º ano e 50% no 18º ano)
Construção Inicial - Sub-base=16cm; Base de BGTC (com
3% de cimento)= 15cm e CBUQ pol = 10cm
TOTAL DE PAV. SEMI-RÍGIDO
TOTAIS A VLR. PRES. LÍQUIDO - TX=9%aa
TOTAIS A VLR. PRES. LÍQUIDO - TX=10%aa
TOTAIS A VLR. PRES. LÍQUIDO - TX=12%aa
2.2
4
6º ANO
m³
m³
m
2.1
2.1.1
2.1.2
3
5º ANO
PAVIMENTO FLEXÍVEL
Conservação Rotineira
Remendos Superficiais
Remendos Profundos
Selagem de Trincas
1.3
2
4º ANO
1
1.1
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.2.2
1
3º ANO
2 PAVIMENTO RÍGIDO
Conservação Rotineira
Substituição de Placas
Limpeza e Resselagem de Juntas
Construção Inicial - BGS=12cm; CCR=10cm e CCP=21cm
TOTAL DE PAV. RÍGIDO
TOTAIS A VLR. PRES. LÍQUIDO - TX=9%aa
TOTAIS A VLR. PRES. LÍQUIDO - TX=10%aa
TOTAIS A VLR. PRES. LÍQUIDO - TX=12%aa
1.214,76
1.214,76
1.214,76
1.214,76
1.214,76
16,99
14,30
14,04
13,54
16,99
13,12
12,76
12,09
16,99
12,03
11,60
10,79
16,99
11,04
10,55
9,64
16,99
10,13
9,59
8,61
16,99
9,29
8,72
7,68
16,99
8,52
7,92
6,86
16,99
7,82
7,20
6,13
16,99
218,56
199,48
166,59
16,99
6,58
5,95
4,88
16,99
6,04
5,41
4,36
16,99
5,54
4,92
3,89
16,99
5,08
4,47
3,48
16,99
4,66
4,07
3,10
16,99
4,28
3,70
2,77
16,99
3,92
3,36
2,47
517,41
109,69
93,06
67,28
11.200,00
m³
m
397,25
4,89
m³
114,42
355,94
7,88
5,25
311,44
13,13
1.282,55
1.282,55
1.282,55
1.282,55
1.282,55
0,00
-
OBS: Valores em R$ x 1000
Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA
0,00
-
0,00
-
5,25
3,41
3,26
2,98
0,00
-
0,00
-
0,00
-
0,00
-
363,82
153,68
140,27
117,14
0,00
-
0,00
-
0,00
-
0,00
-
13,13
3,61
3,14
2,40
0,00
-
0,00
-
311,44
66,02
56,02
40,50
0,00
-
29
9.4.
Planilha D
ITEM
SERVIÇO
UNID. DE UNID. DO
SERVIÇO
CUSTO DE SERVIÇOS
Quant. Padrão
INVENT. 1º ANO 2º ANO 3º ANO 4º ANO 5º ANO 6º ANO 7º ANO 8º ANO 9º ANO 10º ANO 11º ANO 12º ANO 13º ANO 14º ANO 15º ANO 16º ANO 17º ANO 18º ANO 19º ANO 20º ANO UNID. QUANT.
1
PAVIMENTO FLEXÍVEL
1.1
Conservação Rotineira
1.1.1
Remendos Superficiais
m³
m²
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
m³/m²
0,100
1.1.2
Remendos Profundos
m³
m²
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
m³/m²
0,400
1.1.3
Selagem de Trincas
ml
m²
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
1%
ml/m²
2,000
1.2
Restauração
m²/m²
1,000
1.2.1
Fresagem + Repos. CBUQ (8cm) (ano 10º e 20º) +
Reforço CBUQ 7cm - (50% no 10º ano e 50% no 18º ano)
1.2.2
m²
m²
8.200
11.200
m²
m²
25%
25%
m²/m²
1,000
m²
m²
25%
25%
m²/m²
1,000
m²
m²
Reciclagem da base+revest. com 30% brita e
4% de cimento (15cm) - ano 18º + CBUQ pol (11 cm)
( 50% no 10º ano e 50% no 18º ano)
1.3
Construção Inicial - Sub-base=18cm; Base de BGTC (com
3% de cimento)= 15cm e CBUQ pol = 10cm
2
PAVIMENTO RÍGIDO
2.1
Conservação Rotineira
2.1.1
Substituição de Placas
m³
m²
2.1.2
Limpeza e Resselagem de Juntas
m
m²
2.2
Construção Inicial - BGS=12cm; CCR=10cm e CCP=20cm
m³
m²
11.200
8%
10%
11.200
Fonte: CONTÉCNICA CONSULTORIA TÉCNICA LTDA
15%
7%
25%
m³/m²
0,310
50% m/m²
0,557
m²/m²
1,000