REVISTA ESTRADAS Nº10 by Revista Estradas

ISSN 1807-426X

ANO 5 Ago 06

n°10

EDIÇÃO ESPECIAL

SEGURANÇA VIÁRIA MEIO AMBIENTE INFRA-ESTRUTURA CONSERVAÇÃO NOVAS TECNOLOGIAS PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA

REVISTA ESTRADAS NÂ°10 AGOSTO 2006

stamos chegando à edição número 10 da Revista Estradas!Isto é, ao mesmo tempo, um orgulho e uma conquista de todos nós do setor rodoviário. Quando editamos o seu primeiro número, mesmo acreditando profundamente na idéia de uma publicação que fizesse o conhecimento e a informação circularem e que os levasse a instituições, órgãos públicos, empresas e técnicos da área, não estávamos certos do alcance que essa idéia teria. Estávamos convictos de que faltava um canal de comunicação que integrasse esses diversos segmentos e que divulgasse obras e trabalhos realizados, pesquisas em desenvolvimento ou concluídas, inovações tecnológicas, produtos, eventos, cursos, relatos de experiência e que entrevistasse e colhesse depoimentos de técnicos do setor que se tivessem destacado, ou cujo significativo trabalho devesse ser mais conhecido, o que, sem divulgação, acabaria por se restringir a poucos. Queríamos, também, homenagear àqueles que nos precederam, resgatando a história do rodoviarismo no Estado. Com o tempo, novos conteúdos foram sendo agregados à revista, como as reportagens turísticas, especialmente feitas para a leitura dos técnicos rodoviários, que têm interesse em conhecer um pouco mais sobre os caminhos do Rio Grande do Sul. Assim, a Revista Estradas cresceu e chegou ao seu quinto ano. Acreditamos que valeu a pena, pois ela se consolidou e cumpriu seus objetivos um a um, com correção e idealismo. E o fez a partir da dedicação dos membros das Comissões Editoriais que se sucederam ao longo desse tempo, do apoio das sociedades de técnicos do DAER – SUDAER e SECDAER – e da parceria dos seus anunciantes. Comemorar, no entanto, não nos faz esquecer o futuro, nem o quanto é importante crescer e chegar a mais leitores. O que devemos manter ao fazê-lo são os nossos objetivos de promover e divulgar a técnica no seu estado da arte e de integrar os diversos segmentos da área rodoviária, de modo a fortalecê-la e valorizá-la.

sumário REVISTA ESTRADAS ISSN 1807-426X Ano 5 - N° 10 - agosto 06

06 infraestrutura Estudo laboratorial do comportamento termomecânico de misturas asfálticas preparadas com ligante asfalto-borracha Asfalto-borracha versus asfalto convencional Retardamento de reflexão de trincas em recapeamentos

30 conservação Utilização de material fresado na eliminação de degraus nos acostamentos Manutenção de rodovias não pavimentadas

42 novas tecnologias Pavimento de concreto com fibras de aço utilizado na ampliação do Terminal de Contêineres de Paranaguá Avaliação de viabilidade e implantação de geogrelhas poliméricas no combate ao trincamento por fadiga Aplicação de microrrevestimento asfáltico a frio no preenchimento de trilhas de roda - rodovia PR-272

63 meio ambiente Caracterização em laboratório das emissões do CBUQ Cuidados ambientais adotados na adequação do traçado e na pavimentação da Rodovia RST-453/RS-486

equipamentos e tecnologia Tecnologia em nome da eficiência

82 planejamento e gestão viária Utilização do sistema de gerência de pavimentos Route 2000RS com os dados da rede pavimentada do estado do Rio Grande do Sul Procedimentos para aquisição de financiamento externo junto ao BID - Programa Rodoviário Revisando as tecnologias para pesagem de veículos Considerações sobre a urbanização das rodovias

118 segurança viária Elementos de sinalização de obras rodoviárias Medidores eletrônicos de velocidade

132 resgate histórico Periódicos do setor rodoviário

135 agenda 4

Publicação da Sociedade dos Técnicos Universitários do DAER/ Sociedade dos Engenheiros Civis do DAER Av. Borges de Medeiros, 1555 - Prédio Anexo CEP 90110-150 - Porto Alegre -RS (51) 3210.5076

SUDAER PRESIDENTE Eng. Carlos Alexandre Toniolo VICE-PRESIDENTE Eng. Lia Rech Martinazzo SECRETÁRIA Eng. Eliane dos Santos TESOUREIRO Ricardo Moreira Nünes

SECDAER PRESIDENTE Eng. Vincenzo Parisi VICE-PRESIDENTE Eng. Bibiana Cardoso Fogaça SECRETÁRIA Eng. Marta Schüler TESOUREIRO Eng. Carlos Miranda Pagnocelli

COORDENAÇÃO EDITORIAL Eng. José Augusto de Oliveira

COMISSÃO EDITORIAL Eng. Ana Paula P. Cardoso Eng. Andrea Schopf Eng. Eduardo Eng. Joel Silveira Eng. Márcio Stumpff Eng. Sayene Dias

CAPA

JORNALISTA RESPONSÁVEL Francisco Canabarro Mtb 8569

DESIGN GRÁFICO VIS design 3019.1057 / 9255.3139

COMERCIALIZAÇÃO ClassiMarketing (51) 3337.3337 www.classimarketing.com.br Circulação Dirigida Tiragem: 1.200 exemplares Impressão: Gráfica Trindade

As informações, conceitos e opiniões emitidas nos textos assinados são de inteira responsabilidade de seus autores.

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

infraestrutura Estudo laboratorial do comportamento termomecânico de misturas asfálticas preparadas com ligante asfalto-borracha DENTRE OS FFA A TORES QUE LEV AM À DEGRAD AÇÃO DE UM PPA A VIMENT O , PODEM SER LIST ADOS : O LEVAM DEGRADAÇÃO VIMENTO LISTADOS TRÁFEGO A TU TERIAIS ENV AS E OS EFEIT OS ATU TUANTE MATERIAIS ENVOL OLVIDOS VIDOS,, AS CONDIÇÕES CONSTRUTIV CONSTRUTIVAS EFEITOS ANTE , OS MA OL VIDOS CLIMÁTICOS AIS MAIS IMPOR TANTES NO DESEMPENHO DO PPA A VIMENT CLIMÁTICOS.. OS EFEIT EFEITOS AMBIENTAIS IMPORT VIMENTO OS AMBIENT O SÃO A TO E , POR UMIDADE CONGELAMENTO DAS CAMADAS VARIAÇÕES TEMPERATURAS TURAS.. O ASF ASFAL ALT UMID ADE , O CONGELAMENT O D AS CAMAD AS E AS V ARIAÇÕES DE TEMPERA TURAS AL ASFÁLTICAS MATERIAIS TERMOSSENSÍVEIS,, OU CONSEQÜÊNCIA, AS MISTURAS ASFÁL TICAS SÃO MA TERIAIS VISCOELÁSTICOS E TERMOSSENSÍVEIS SEJA, TÊM SU TERAD SUAS PROPRIEDADES ALTERAD TERADAS SIGNIFICATIV TIVAMENTE AS PROPRIED ADES (ELÁSTICAS E/OU PLÁSTICAS) AL AS SIGNIFICA TIV AMENTE EM FUNÇÃO D A TEMPERA TURA EM QUE SE ENCONTRARAM. OS MECANISMOS PRINCIP AIS DE DEGRAD AÇÃO DA TEMPERATURA PRINCIPAIS DEGRADAÇÃO DOS PPA A VIMENT TICOS ADIGA E AFUND AMENT O EM TRILHAS DE VIMENTOS ASFÁLTICOS TICOS,, TRINCAMENT TRINCAMENTO AFUNDAMENT AMENTO OS ASFÁL O TÉRMICO E POR FFADIGA ROD AMENTE LIGADOS A AL PPA A VIMENT RODA DIRETAMENTE AO VIMENTO INSERIDO.. ESTE TRABALHO A ESTÃO DIRET O AMBIENTE QUE TTAL O ESTÁ INSERIDO VISA A CARA AS COM BORRA CHA DE PNEU (PROCESSO CARACTERIZAÇÃO ASFÁLTICAS PREPARAD ARADAS BORRACHA CTERIZAÇÃO DE MISTURAS ASFÁL TICAS PREP ARAD RESPEITO VARIAÇÃO DA MEDIDA ATRA TRAVÉS MÓDULO ÚMIDO) NO QUE DIZ RESPEIT O À V ARIAÇÃO D A RIGIDEZ , MEDID A A TRA VÉS DO MÓDUL O DE RESILIÊNCIA, E DA RESISTÊNCIA À FRATURA, MEDIDA ATRAVÉS DO ENSAIO DE TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL , EM DIFERENTES TEMPERA TESTAD ADAS TEMPERATURAS AD AS MISTURAS COM TURAS (10 OC, 25 O C E 45 OC). FORAM TEST DIFERENTES TEORES DE BORRACHA ADICIONADA AO LIGANTE (6%, 12% E 18%), ALÉM DE UMA MISTURA SEM BORRA CHA. A MET ODOL GEM FOI UTILIZAD ARA DETERMINAÇÃO DO METODOL ODOLOGIA DOSAGEM UTILIZADA OGIA MARSHALL DE DOSA A PPARA O . OS RESUL TADOS OBTIDOS INDICAM A MENOR INFL A PROJETO RESULT INFLUÊNCIA DA TEOR DE LIGANTE DE PROJET UÊNCIA D TEMPERATURA NA RIGIDEZ DAS MISTURAS QUANDO A BORRACHA É ADICIONADA, BEM COMO UMA ELEV AÇÃO D A RESISTÊNCIA À TRAÇÃO PPARA OD AS AS TEMPERA ELEVAÇÃO DA ODAS TEMPERATURAS TESTAD ADAS AS.. ARA TTOD TURAS TEST AD AS Luciano Pivoto Specht Professor Adjunto - UNIJUÍ - Ijuí/RS Jorge A. Pereira Ceratti Professor Adjunto - UFRGS - Porto Alegre/RS

temperatura é um dos mais importantes fatores que afetam o projeto e o desempenho de um pavimento. A distribuição de tensões, deformações e deslocamentos, em diferentes estações climáticas ou horários do dia, depende da sensibilidade das camadas asfálticas e das variações de temperaturas. Os ligantes asfálticos e, por conseqüência, as misturas têm suas propriedades alteradas em função da temperatura/ ambiente em que se encontram. O conceito de ciclo de vida de produtos industrializados envolve seu processo de manufatura, sua utilização e seu descarte. Atual6

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mente, devido ao grande avanço industrial e dependência da sociedade desses produtos, tem-se questionado a respeito do descarte ambientalmente adequado para tais materiais. No Brasil, a quantidade aproximada de pneumáticos descartados anualmente é de 40 milhões de unidades e estimam-se mais de 100 milhões já descartados de maneira irregular. Este trabalho tem como objetivo a avaliação do desempenho mecânico de misturas preparadas com ligante modificado com borracha de pneus (asfalto-borracha) em comparação com um mistura de referência (sem borracha) em di-

ferentes temperaturas. Foram preparados ligantes com três quantidades diferentes de borracha (6%, 12% e 18%), e, posteriormente, foram projetadas misturas com tais ligantes. Os ensaios realizados foram de tração por compressão diametral dinâmica e resistência à tração por compressão diametral.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA CONSIDERAÇÕES SOBRE REOLOGIA O asfalto é um material complexo, tanto sob a ótica da composição quanto do comportamento.

Apresenta comportamento viscoso, caracterizado pela redução da rigidez sob longos períodos de carregamento ou altas temperaturas e comportamento elástico em situações inversas. Durante a utilização do pavimento, o asfalto apresenta uma parcela viscosa e uma parcela elástica em resposta a solicitações do tráfego. A resposta dos ligantes sob diversas condições de carregamento (estático, dinâmico, de curta ou longa duração) e considerando a variável ambiental temperatura é estudada através da reologia. Podese definir reologia como a parte da Física que estuda os materiais que não são nem sólidos, nem líquidos. Os asfaltos são, portanto, materiais termoplásticos, ou seja, têm sua consistência variável com a temperatura. Tais conceitos, já comuns para ligantes, também se aplicam às misturas asfálticas, entretanto ainda não são prática no Brasil tais considerações diretamente no projeto de misturas e de pavimentos. Kilpp (2004) apresenta uma revisão sobre os modelos de previsão de temperatura em pavimentos gerados pela pesquisa SHRP no Hemisfério Norte e outros desenvolvidos no Brasil, dentre eles os apresentados por Motta (1991), Gonçalves et al. (2002) e Núñez et al. (2003). Wahhab et al. (2001) estudavam os gradientes térmicos no interior do pavimento e afirmam que esses devem ser considerados em retroanálises. Os autores propuseram modelos estatísticos para correções dos valores de módulo de resiliência, em função da tempera-

tura do ar e da espessura da camada em estudo. UTILIZAÇÃO DE BORRACHA DE PNEUS EM MISTURAS ASFÁLTICAS A utilização de borracha reciclada em misturas asfálticas pode ser feita sob dois processos diferentes: seco e úmido. No processo seco, a borracha é utilizada como parte do agregado, diretamente na mistura asfáltica (tipicamente CBUQ), cuja mistura é conhecida como Rubber Aggregate. No processo úmido, o pó de borracha é adicionado ao ligante asfáltico (6% a 25%) e, posteriormente, utilizado em serviços de pavimentação como SAMI (Stress Absorbing Membrane Interlayer), SAM (Stress Absorbing Membrane), CPA (Camada Porosa de Atrito), CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente) etc. Ao ligante modificado, dá-se o nome de Asphalt Rubber. Muitos materiais poliméricos com alto peso molecular (como as borrachas – polímeros hidrofóbicos) podem apresentar variação de volume quando imersos em materiais com baixo peso molecular. O que acontece é que as partículas de borracha aumentam de volume (em média, cinco vezes, segundo RRL, 1962) absorvendo, pelas cadeias de polímeros, certos óleos aromáticos contidos no cimento asfáltico, tornando-o mais dúctil, mais viscoso e com menor suscetibilidade térmica. Em contrapartida, são transferidas para o asfalto, através do negro de fumo, algumas características químicas das borrachas vulcanizadas como inibidores

de raios ultravioleta e antioxidantes. O inchamento da borracha é uma difusão, e não uma reação química (não há ligações livres nas borrachas vulcanizadas para interação química com o asfalto), e resulta do movimento de líquidos em direção ao interior da matriz do polímero. Logo após sua imersão em meio oleoso, a superfície da borracha fica com alta concentração de líquidos. Com o passar do tempo, esses líquidos movem-se para o interior da partícula, sendo esse movimento controlado pela compatibilidade molecular da borracha e do líquido, o tempo de imersão e a viscosidade do líquido. As fortes atrações moleculares nas cadeias da borracha evitam sua decomposição em meio oleoso; entretanto, pode haver, em casos de longa exposição em condições favoráveis, uma degradação do polímero (Newcomb et al., 1994; Epps, 1997). Um dos fatores que difere a utilização em larga escala dos asfaltos modificados por SBS e EVA e por borracha de pneu moída é a estabilidade. Quando se prepara uma mistura em planta industrial (SBS e EVA), o produto pode ficar estocado e entregue posteriormente na obra. Normalmente, a preparação do ligante modificado com borracha é just in time, preparada no canteiro de obras e utilizada imediatamente. No Brasil, está sendo utilizado o processo úmido através da tecnologia terminal blending, onde a mistura é efetuada em uma unidade central e transportada até o local de aplicação (Specht, 2004). Estima-se que já existam aproxima-

INFRAESTRUTURA ESTUDO LABORATORIAL DO COMPORTAMENTO TERMOMECÂNICO DE MISTURAS ASFÁLTICAS PREPARADAS COM LIGANTE ASFALTO-BORRACHA

damente 800km de rodovias, utilizando em suas camadas de revestimento essa tecnologia. As principais utilizações dos ligantes asfálticos modificados com borracha em pavimentação são: ligante para macadame de penetração, selantes para juntas e trincas, concreto asfáltico usinado a quente, concreto asfáltico poroso e membranas tipo SAM e SAMI. O processo úmido, usado nos últimos 40 anos, tem sido pesquisado e testado extensivamente por departamentos de transportes nos cinco continentes. Na Europa, a ênfase dada ao asfalto-borracha é, principalmente, para utilização como ligante de concreto asfáltico poroso, o qual reduz, de forma expressiva, o nível de ruído e aumenta a segurança em pista molhada (Sainton, 1990; RPA, 2000).

PROGRAMA EXPERIMENTAL

do seguindo as recomendações do Asphalt Institute (1995). A faixa adotada foi a IV B*, com tamanho máximo de granulares de 19mm. As amostras foram preparadas em um misturador mecânico e em cuba aquecida com óleo térmico (Figura 1B); a compactação foi realizada por um compactador automático com 75 golpes por face. As variáveis de respostas medidas foram a deformabilidade elástica e a resistência à tração em diferentes temperaturas (10oC, 25oC e 45oC) das misturas com borracha e de referência (preparada com ligante convencional CAP-20). Maiores detalhes dos equipamentos e técnicas utilizados são detalhados por Specht (2004). As propriedades das misturas estudadas estão apresentadas na Tabela 1. Nota-se que, como critério para definição do ligante, foi adotado o volume de vazios de 4%. Specht e Ceratti (2004) discutem tais dados em artigo publicado no 17o Encontro do Asfalto.

MATERIAIS UTILIZADOS Os agregados minerais utilizados nessa pesquisa constituem-se de rocha basáltica ácida da formação Serra Geral e areia de várzea. Segundo ABGE (1998), os basaltos são as rochas ígneas vulcânicas mais abundantes, e sua maior ocorrência é na forma de derrames. No Brasil, constituem a formação Serra Geral da Bacia do Paraná, onde perfazem mais de 90% das rochas vulcânicas aí existentes. A mineralogia essencial é o plagioclásio cálcico (labradorita) (35%-50%), augita (20%-40%), magnetita ou ilemita (5%-15%) e quantidades muito variáveis de matriz vítrea. A textura é afanítica, microgranular, por vezes amigdaloidal. Na Tabela 2, são apresentadas as características dos agregados minerais utilizados nessa pesquisa. O Cimento Asfáltico de Petróleo utilizado na pesquisa foi o CAP20, procedente da Refinaria Alber-

PLANEJAMENTO DO EXPERIMENTO O planejamento do experimento contempla a preparação, em laboratório, de três ligantes asfaltoborracha com teores de 6%, 12% e 18% de borracha reciclada de pneus (em relação à massa do ligante), além da dosagem de misturas em concreto asfáltico com tais ligantes. A mistura do ligante convencional CAP-20 e da borracha deu-se em uma cuba térmica (T=180ºC) e com misturador de alto cisalhamento (4000RPM), durante 45 minutos (Figura 1A). O concreto asfáltico foi projeta8

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Figura 1 Equipamentos utilizados para preparo das amostras A) Misturador asfalto-borracha B) Misturador de concreto asfáltico

Tabela 1 Propriedades das misturas preparadas com ligante convencional e asfalto-borracha (AB) LIGANTE UTILIZADO

ESPECIFICAÇÃO

VARIÁVEL

CAP-20

AB 6%

0,00

6,00

TEOR DE LIGANTE DO PROJETO (%)

4,75

5,15

5,75

6,25

VOLUME DE VAZIOS (%)

(1) 3 A 5

4,00

(1) 75 A 82

75,00

78,00

(1) >14

15,80

16,50

18,00

19,00

2,63

2,62

2,59

2,57

2,53

2,50

2,49

2,47

TEOR DE BORRACHA LIGANTE (%)

RELAÇÃO DE BETUME VAZIOS

(% )

VAZIOS DO AGREGADO MINERAL

(%)

MASSA ESPECÍFICA MÁXIMA TEÓRICA (KN/M3) MASSA ESPECÍFICA APARENTE (KN/M3) ÍNDICE DE LAMELARIDADE ( DAER

108/01 )

PASSANTE #200 RELAÇÃO

#200 / BETUME(%)

AB 12% AB 18% 18,00

12,00

(1) <50

(1) 4 A 10

5,97

(2) 08 A 1,6

1,26

1,16

1,04

0,95

BRITA 3/4"

BRITA 3/8"

PÓ-DEPEDRA

AREIA

(1) ES 16/98 (2) SUPERPAVETM

Tabela 2 Características dos agregados utilizados PROPRIEDADE

MÉTODO DNER 081/98

0,623

DENSIDADE

DNER 081/98

2,886

2,873

2,313

2,129

ÍNDICE DE LAMELARIDADE

DAER 108/01

35,6%

30,5%

ABSORÇÃO

SANIDADE DESGASTE OU PERDA À ABRASÃO ADESIVIDADE

DNER 089/1984

2,4%

NBR 465/1984

17%

DNER 78/94

NÃO SATISFATÓRIO

Tabela 3 Características do CAP utilizado PROPRIEDADE

MÉTODO

UNID.

ESPECIFIC. CAP-20

CAP-20

CAP-20 (APÓS

O ECA1)

PONTO DE AMOLECIMENTO

NBR 6560

°C

49,1

54,3

PENETRAÇÃO (100G, 5S, 25°C)

NBR 6576

dmm

VISCOSIDADE SAYBOLT-FUROL

135°C

120min

158

231,7

145°C

98,2

143,7

30 - 150

66,5

89,4

165°C

47,1

58,0

177°C

32,6

40,8

8,30

20 MIN

>120

g/cm3

1,0731

MB 517

ssf

155°C

RECUPERAÇÃO ELÁSTICA ( 10°C, 20CM) DUCTILIDADE 25°C DENSIDADE RELATIVA ( 25°C/25°C)

NBR 6293 DNER-M

16/64

PONTO DE FULGOR

NBR 11341

°C

235 MIN

PONTO DE RUPTURA FRAAS

---

-10°C

---

ESPECIFICAÇÃO SUPERPAVE

ASTM 6373/99

°C

297

-12,0

-7,00

PG 64-22

EFEITO CALOR E AR

to Pasqualini, em Canoas no RS. As características do ligante utilizado estão sumarizadas na Tabela 3. A borracha utilizada é proveniente do desmonte criogênico de resí-

duo da produção de bandas de recapagem e possui tamanhos de grãos entre 0,15 e 0,80mm, superfície específica de 131656m2/kN, massa específica real de 11,46kN/m3

Figura 2 Borracha de pneu utilizada a) Fotografia digital b) Imagem de MEV

e massa específica aparente de 3,90kN/m3. A Figura 2 apresenta uma fotografia digital e uma foto de microscopia eletrônica de varredura da borracha utilizada. METODOLOGIA Utilizaram-se, para os ensaios, corpos-de-prova de 102mm de diâmetro e 635mm de altura. O equipamento utilizado para o ensaio de determinação do módulo de resiliência (deformabilidade elástica) é composto por uma estrutura metálica, um pistão que proporciona um carregamento repetido e pulsante com auxílio de um dispositivo pneumático acoplado a um regulador de tempo e freqüência de 1Hz. O tempo de duração do carregamento foi de 0,1s. O equipamento está colocado em uma câmara térmica, que permite o controle preciso da temperatura. Na

INFRAESTRUTURA ESTUDO LABORATORIAL DO COMPORTAMENTO TERMOMECÂNICO DE MISTURAS ASFÁLTICAS PREPARADAS COM LIGANTE ASFALTO-BORRACHA

Os ensaios seguiram as prescrições da norma DNER-ME 138/86 e foram realizados com velocidade 50,8mm/min. Para seu cálculo da resistência, utiliza-se a equação: Rt = 2F

ð .d.h

(equação 2)

onde: F é a força aplicada; h e d são a altura e o diâmetro do corpode-prova respectivamente.

APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS

Figura 3 Esquema do equipamento utilizado para realização dos ensaios

Figura 3, está apresentado o esquema do equipamento. O carregamento aplicado era de, no máximo, 30% da carga de ruptura; a amostra quando carregada sofre deformações horizontais, as quais são medidas através de um transdutor tipo L.V.D.T. ligado a um microcomputador. O coeficiente de Poisson (µ) foi fixado em 0,30 para 25ºC (TRB 1975; DNERME 133/94); para temperatura de ensaio de 10ºC, o µ foi de 0,25; e, para 45ºC, de 0,45 seguindo sugestão da BSI (1993). A formulação utilizada para o cálculo do módulo de resiliência, foi a seguinte:

internacionalmente como “ensaio brasileiro”, foi desenvolvido pelo Professor Fernando Luiz Lobo Carneiro, para determinar a resistência à tração de corpos-de-prova de concreto através de solicitação estática.

A variação de temperatura afeta tanto as condições estruturais como funcionais. Baixas temperaturas podem acelerar os processos de trincamento (Epps, 1997), e altas temperaturas, por outro lado,

Mr = P .(0,2692 + 0,9976. µ )

å.h

(equação 1)

onde: Mr é o módulo de resiliência; P é a carga aplicada; å é a deformação elástica ou resiliente, medida no ciclos particulares de aplicação de carga; h é a altura do corpo-de-prova; e µ é o coeficiente de Poisson. O ensaio de compressão diametral ou tração indireta, conhecido 10

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Figura 4 Valores de Mr em função da temperatura de ensaio Tabela 4 Valores de módulo de resiliência à tração em diferentes temperaturas MISTURA

MÓDULO DE RESILIÊNCIA (MPa)

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO (MPa)

T=10°C T=25°C T=45°C T=10°C T=25°C T=45°C REFERÊNCIA

24370

6510

2427

2,70

1,27

0,36

AB 6%

23736

5220

2782

3,12

1,44

0,35

12%

22585

4480

3448

3,13

1,42

0,34

18%

19916

4810

3839

2,85

1,39

0,42

to asfáltico (Guoqiang et al. 1999). Na Tabela 4, são apresentados os valores de módulo de resiliência (Mr) resistência à tração (Rt) e das misturas estudadas. Na Figura 4, estão apresentados os valores de Mr em função da Temperatura, e, na Figura 5, os valores de resistência à tração. Notase uma redução tanto na deformabilidade elástica quanto na resistência das misturas com o aumento da temperatura. Para o ajuste dos dados, foram gerados modelos do tipo exponencial que correlacionam módulo de resiliência e resistência à tração com temperatura, conforme apresentado nas equações 3 e 4 respectivamente. As constantes a e b dos modelos estão apresentadas na Tabela 5.

aceleram os processos de distorção, causando deformações plásticas (ATR e escorregamento de massa) e exsudações. O entendimento do pavimento, segundo a teoria das camadas elásticas e da mecânica dos pavimentos, nos remete à necessidade de conhecermos as propriedades de deformabilidade e de resistência dos materiais. A deformabilidade que uma camada de revestimento apresenta, conjugada a sua espessura, irá determinar a distribuição de tensões nas camadas subjacentes. Os principais defeitos que um pavimento apresenta, dentre eles, trincamento por fadiga, trincamento térmico e afundamento plástico excessivo em trilhas de roda, estão relacionados ao módulo elástico (ou deformabilidade elástica) do concre-

Figura 5 Valores de Rt em função da temperatura de ensaio Tabela 5 Constantes dos modeos de Mr e Rt em função da temperatura MISTURA

REFERÊNCIA

MÓDULO DE RESILIÊNCIA (MPa) 2

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO (MPa) 2

41186

0,065

0,97

5,02

0,057

0,99

AB 6%

34397

0,060

0,90

6,23

0,063

0,99

AB 12 %

27798

0,052

0,79

6,29

0,064

0,99

AB 18%

25853

0,045

0,79

5,13

0,055

0,99

Mr = a. b.T Rt = a. b.T

(equação 3) (equação 4)

onde: T = temperatura, em ºC, e a e b são constantes dos modelos. A partir dos dados coletados e dos modelos calculados, algumas considerações podem ser traçadas: os modelos indicam que, para baixas temperaturas, qualquer mistura com borracha apresenta valores menores de módulo de rigidez em relação à mistura de referência, o que é positivo; pode ser observado também que os valores de Rt são maiores para as misturas com borracha. Misturas muito rígidas são mais susceptíveis ao trincamento térmico e tendem a concentrar tensões, o que, em alguns casos, leva a incompatibilidade rigidez/resistência, ocasionando trincas na camada. Para altas temperaturas, as misturas com borracha são mais elásticas, propriedade esta herdada da borracha, que mesmo a temperaturas elevadas (como as utilizadas) mantêm comportamento essencialmente elástico. Tal comportamento indica uma maior capacidade de distribuição de tensões e, aliado a uma resistência à tração igual ou superior a da mistura de referência, indica melhoria dos aspectos relacionados a deformações plásticas ou permanentes. As misturas preparadas com o ligante modificado com borracha apresentaram, portanto, menor suscetibilidade térmica, ou seja, a incorporação de borracha ao ligante proporciona às misturas produzidas uma menor sensibilidade a variações de temperatura, ou seja, em campo maior capacidade

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de manter suas propriedades em diferentes estações do ano ou horários do dia. Tal benefício aparece como proporcional ao teor de borracha adicionada ao ligante.

CONCLUSÕES Neste artigo, foram apresentados dados de ensaios mecânicos realizados em misturas asfálticas preparadas com ligantes asfaltoborracha (6%, 12% e 18% de borracha de pneu) em comparação com uma mistura de referência

(CAP convencional). A inclusão de borracha na mistura asfáltica estudada (mistura densa – faixa IV B do Instituto do Asfalto) indicou que a modificação do ligante leva a misturas menos sensíveis a variações de temperatura. Para a variável módulo de resiliência, existe proporcionalidade entre a susceptibilidade térmica e o teor de borracha adicionado, quanto maior é o teor de borracha menor é a variação de rigidez com a temperatura. A resistência à tração das mis-

turas com asfalto-borracha foi superior, em todas as situações, ao da mistura convencional. A partir dos dados apresentados nessa pesquisa, é possível afirmar que o concreto asfáltico preparado com ligante asfalto-borracha possui características que possivelmente levariam a um desempenho superior quando aplicado em campo. Todavia tal comportamento está condicionado, também, a uma série de fatores que devem ser considerados em cada projeto de pavimento.

REFERÊNCIAS ABGE Geologia de Engenharia. Associação Brasileira de Geologia de Engenharia. p.13-38. 1998. ASPHALT INSTITUTE Mix design methods for asphalt concrete and other hot-mix types. Lexington, Manual Series Nº2 (MS-2), 6 ed. 1995.141p. BRITHISH STANDARDS institution. Determination of the indirect tensile stiffness modulus of bituminous mixtures. DD213. London, 1993. 16p. DNER Misturas betuminosas - determinação do módulo de resiliência: DNER – ME 133/94. Rio de Janeiro 1994, 5p. DNER Misturas betuminosas - determinação da resistência à tração por compressão diametral. DNER – ME 138/94. Rio de Janeiro, 1994, 4p. EPPS, A. L. Thermal Behavior of crumb-rubber modified asphalt concrete mixtures. Berkeley, 1997. Dissertation (Doctor of Philosophy) – ITS/ UCB. 391p. GONÇALVES, F.P.; CERATTI, J.A.P; Somacal, L. Desempenho de Pavimentos Flexíveis em Concreto Asfáltico. Revista Estradas, Porto Alegre, p.39-45, abr. 2002. GUOQUIANG, L.; YONGQI, L.; METCALF, J. B; PANG, S. Elastic modulus prediction of asphalt concrete. Journal of materials in civil engineering. Washington, ASCE, v 11, n.3, 1999. KILPP, R. Desenvolv. de modelos para previsão de temperatura em pavimentos flexíveis. Trabalho de conclusão de curso. Curso de Eng. Civil UNIJUI. Ijuí, 2004. NEWCOMB, D. E.; STROUP-GARDINER, M.; KIM J. R.; ALLEN, B.; WATTENHOFFER-SPRY, J. Polymerized crumb rubber modified mixtures in Minnesota. Department of Civil and Mineral Engineering – University of Minnesota and Minnesota DOT . Maplewood, MN/RC 94/ 08. 1994. 181p. NÚÑEZ, W. P.; CERATTI, J. A.; BRITO, L. A.; VIVIAN, J. Modelos de estimativa de temperaturas de pavimentos: contribuição ao estudo de afundamentos nas trilhas de roda em corredores de ônibus de Porto Alegre. In: 12a Reunião de Pavimentação Urbana. Aracaju. Anais... 2003. RUBBER PAVEMENT ASSOCIATION – RPA Noise reduction with asphalt-rubber. Phoenix, 2000. 4p. http://www.rubberpavements.org/ library/ (art. consult. - 05/2000). SAINTON, A. Advantages of asphalt rubber binder of porous asphalt concrete. Transportation Research Record. Washington, n.1265, p.69-86. 1990. SPECHT, L. P. Aval. de mist. asfálticas com incorporação de borracha reciclada de pneus. Porto Alegre. Tese (Doutorado em Eng.) – PPGEC/ UFRGS. 2004. (www.unijui.tche.br/~specht). SPECHT L. P.; CERATTI J. A. P. Aval. laboratorial do emprego do ligante asfalto-borracha em concreto asfáltico. In: 17o Encontro do Asfalto. Rio de janeiro, 2004. TRANSPORTATION RESEARCH BOARD Test Procedures for Characterizing Dynamic Stress – Strain Properties of Pavements Materials: Special Report 162. Washington D. C., 1975. WAHHAB, H. A.; ASI, M. I.; RAMANDHAN, R.H. Modeling resilient modulus and temperature correction for Saudi roads. Journal of Materials in Civil Engineering. 2001. 12

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

infraestrutura Asfalto-borracha versus asfalto convencional Simulação de tráfego nas pistas experimentais da RS-122 TA A PRIMEIRA ET AP A D A PESQUISA DESENV OL A PEL O D AER, A TRA T OCOL O RELAT ETAP APA DA DESENVOL OLVID VIDA PELO DAER, ATRA TRAVÉS PROT OCOLO ESTE TRABALHO RELA VID VÉS DE PRO DE COLABORAÇÃO CIENTÍFICA, QUE SE CONSTITUIU NA UTILIZAÇÃO PIONEIRA DO HVS NO BRASIL E SE COMPARAR DUAS PISTAS EXPERIMENTAIS RECAPEADAS PROPÔS A COMP ARAR O DESEMPENHO DE DU AS PIST AS EXPERIMENT AIS RECAPEAD AS COM CBUQ COM TO CONVENCIONAL E COM ASF TO -BORRA ASFAL ALT ASFAL ALT -BORRACHA. ETAP APA ASF AL AL CHA. A PRIMEIRA ET AP A REFERE - SE À SIMULAÇÃO DE TOR), EM AMBAS AS PIST AS EQUIPAMENT AMENTO (HEAVY SIMULAT PISTAS AS.. SÃO TRÁFEGO REALIZAD A COM EQUIP AMENT O TIPO HVS (HEA VY VEHICLE SIMULA CTERÍSTICAS DOS LIGANTES UTILIZADOS OS D DESCRITOS CARACTERÍSTICAS UTILIZADOS,, OS PROJET PROJETOS DAS MISTURAS,, AS CONDIÇÕES DESCRIT OS AS CARA AS MISTURAS INICIAIS D AS PIST AS DE TESTES A SIMULAÇÃO E AS CARGAS APLICAD AS AMBÉM DAS PISTAS TESTES,, O PROGRAMA D DA APLICADAS AS.. SÃO TTAMBÉM TADOS OBTIDOS NA A V ALIAÇÃO DO DESEMPENHO DO PPA A VIMENT O COMO MEDID AS APRESENTADOS RESULT AV VIMENTO MEDIDA APRESENT ADOS OS RESUL V ALIAÇÃO SUPERFICIAL DO PPA A VIMENT O. OS RESUL TADOS OBTIDOS NÃO CONFIRMARAM A AV VIMENTO RESULT DE DEFLEXÕES E A TO -BORRA DA ASFAL ALT -BORRACHA HIPÓTESE INICIAL D A PESQUISA, QUE PREVIA QUE O CBUQ COM ASF AL CHA TERIA DESEMPENHO TO CONVENCIONAL . NAS SIMULAÇÕES REALIZAD AO ASFAL ALT REALIZADAS PISTAS SUPERIOR A O CBUQ COM ASF AL AS NAS PIST AS A RS -122, O ASF TO -BORRA CHA INICIOU O PROCESSO DE TRINCAMENT EXPERIMENTAIS DA ASFAL ALT -BORRACHA TRINCAMENTO EXPERIMENT AIS D AL O APÓS TRÁFEGO ASSA GENS DO EIX O PPADRÃO ASSAGENS EIXO 8,2tt (USA (USACE). SIMULADO DE 21 MILHÕES DE PPASSA ADRÃO DE 8,2 CE). O MESMO NÃO OCORREU TADOS OBTIDOS A PISTA CAP-20. RESULT OBTIDOS,, OS MO MOTIV TIVOS DA COM A PIST A COM CBUQ COM CAP -20. SÃO DISCUTIDOS OS RESUL TIV OS D RESISTÊNCIA DO PPA A VIMENT O E D A RUPTURA D A PIST A COM ASF AL TO -BORRA CHA. VIMENTO DA DA PISTA ASFAL ALT -BORRACHA. Maria Cristina F. Passos Engenheira Civil, Coordenadora Assistente do Centro de Pesquisas Rodoviárias do DAER Marlova G. Johnston Engenheira Civil, MSc – Centro de Pesquisas Rodoviárias do DAER Mara R. Bianchini Engenheira Civil, MSc – Centro de Pesquisas Rodoviárias do DAER

s dados apresentados neste trabalho são parte de uma pesquisa que está sendo desenvolvida pelo DAERRS em parceria com a Simular–Tecnologia de Pavimentos e Brasília Guaíba Obras Públicas S/A, na Rodovia RS-122, distante cerca de 80km de Porto Alegre. Essa pesquisa propôs-se a comparar o desempenho de duas pistas experimentais com CBUQ com asfalto convencional e com asfaltoborracha respectivamente. A primeira etapa refere-se à simulação de tráfego realizada com equipamento tipo Heavy Vehicle Simulator (HVS), em ambas as pistas. Essa primeira etapa da pesquisa constituiu-se na utilização pioneira do HVS no Brasil, e a segunda etapa da

pesquisa, que está sendo desenvolvida, pretende avaliar, com o tráfego real e em verdadeira grandeza, a capacidade de previsão de desempenho desse tipo de equipamento. Para o estudo, foram executados os trechos experimentais de 300m de extensão cada e com espessura do revestimento intencionalmente subdimensionada, sendo adotado um recapeamento de 4cm de CBUQ, de modo a acelerar a obtenção de dados comparativos. Segundo análise mecanística preliminar, com essa espessura, o critério de ruptura por trincamento seria obtido com cargas variáveis entre 4,1 e 6,1 toneladas no semi-eixo, desde que válidos os fatores de equivalência de carga do USACE, o que equivaleria a cerca de um mi-

lhão e meio de passagens do eixo padrão de 8,2 toneladas. No projeto e na produção das duas misturas, foram utilizados agregados provenientes da mesma pedreira, com a mesma composição granulométrica. Variou-se apenas o teor de ligante, para atender às características Marshall desejáveis. O desempenho das duas misturas será avaliado por ensaios de laboratório, campo e monitoramento das pistas experimentais. Na etapa de estudos de laboratório, a análise utilizando o módulo de resiliência expressa uma das principais vantagens do asfalto-borracha quando comparado ao convencional: a menor susceptibilidade térmica. Para esses estudos, foi moldado em laboratório (com massa do-

INFRAESTRUTURA ASFALTO BORRACHA VERSUS ASFALTO CONVENCIONAL

sada em laboratório e massa usinada) uma série de corpos-de-prova de cada uma das misturas e realizado o ensaio módulo de resiliência (MR), as temperaturas de ensaio foram variadas entre 5°C e 45°C. O mesmo procedimento de ensaio foi adotado para amostras extraídas das pistas experimentais. Este trabalho apresenta as principais conclusões obtidas até o momento na pesquisa citada, tendo em vista a grande quantidade de dados obtidos nos estudos desenvolvidos e ainda em desenvolvimento. Dessa forma, objetivando-se o entendimento geral do estudo, são descritas as características dos ligantes utilizados, os projetos das misturas, as condições iniciais das pistas de testes, o programa da simulação e as cargas aplicadas. São também apresentados os resultados obtidos na avaliação do desempenho do pavimento como medidas de deflexões, trilhas de rodas e avaliação superficial do pavimento. Os resultados obtidos não confirmaram a hipótese inicial da pesquisa, que previa que o CBUQ com asfalto-borracha teria desempenho superior ao CBUQ com asfalto convencional. Nas simulações realizadas nas pistas experimentais da RS-122, o asfalto-borracha iniciou o processo de trincamento após cerca de 740 mil ciclos, o equivalente a 21 milhões de passagens do eixo padrão de 8,2t, segundo critérios do Corpo de Engenheiros (USACE), atingindo o critério de ruptura (50% da trilha de roda trincada) com 1,38 milhão de ciclos, equivalente a N de 80 milhões de passagens do eixo padrão.

A pista recapeada com CBUQ com asfalto convencional, mesmo após a aplicação de dois milhões de ciclos de carregamento, equivalente a um número N de 178 milhões de passagens do eixo padrão de 8,2t, segundo critérios do Corpo de Engenheiros (USACE), não apresentou trincamento na superfície.

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CARACTERIZAÇÃO DO CAP-20 E DO ECOFLEX-B Para produção da mistura asfáltica densa (CBUQ) utilizada na execução dos trechos experimentais da RS-122, utilizou-se o CAP-20 proveniente de Araucária no Paraná, o mesmo asfalto base utilizado pelo Grupo Greca Asfaltos para a produção do Ecoflex-B. A Tabela 2 apresenta os resultados dos ensaios de caracterização para ambos os ligantes e permite observar que, para uma mesma temperatura, a viscosidade do Ecoflex-B é aproximadamente 10 vezes maior que a do CAP-20.

CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS E DAS MISTURAS BETUMINOSAS CARACTERIZAÇÃO DO AGREGADO O agregado utilizado na execução dos CBUQs é proveniente de uma pedreira localizada na RS-122, próxima aos trechos experimentais da pesquisa. A pedreira de rocha basáltica é bastante homogênea e possui instalações de britagem que permitem produzir agregados de boa qualida-

CARACTERIZAÇÃO DAS MISTURAS BETUMINOSAS O CBUQ com CAP-20 convencional foi projetado através do mé-

Tabela 1 Caracterização dos agregados ENSAIO

MÉTODO

(%)

VALOR

DAER/RS

- EL 104/01

ABRASÃO LOS ANGELES

(%)

DAER/RS

- EL 103/01

13,2

MASSA ESPECÍFICA REAL

(Kgf/cm 2)

DAER/RS

- EL 106/01

2,992

DAER/RS

- EL 106/01

1,4

SANIDADE

ABSORÇÃO

(%)

LAMELARIDADE

(#3/4) (%)

DAER/RS

- EL 108/01

LAMELARIDADE

(#3/8) (%)

DAER/RS

- EL 108/01

(%)

DAER/RS

- EL 006/99

EQUIVALENTE DE AREIA

Tabela 2 Caracterização dos ligantes MÉTODO

ENSAIO PENETRAÇÃO VISCOSIDADE SAYBOLT-FUROL (135°) VISCOSIDADE BROOKFIELD RETORNO ELÁSTICO

(135°)

(%)

ESPUMA ADEVISIDADE AGREGADO/LIGANTE BORRACHA INCORPORADA (%) 1

de, tanto em termos de resistência quanto de forma. A Tabela 1 resume as propriedades dos agregados.

CAP-20

ECOFLEX-B

DAER/RS

- EL 203/01

56mm

DAER/RS

- EL 201/01

206 SSF

453 cP

4285 cP

ASTM D 4402 DAER/RS

- EL 209/01

DAER/RS

- EL 211/01

NESP

- EL 112/01

SATISFATÓRIA

DAER/RS

A VISCOSIDADE BROOKFIELD FOI DETERMINADA EM VISCOSIMETRO DV- II

+ PRO COM SPINDLE 29 E VELOCIDADE DE 20 RPM

Tabela 3 Resumo do projeto das misturas betuminosas CARACTERÍSTICAS CBUQ COM CAP-20 TEOR DE LIGANTE

(%)

PASSANTE #200 (%)

CBUQ COM ECOFLEX-B

DAER ESP-16/91

5,3

6,6

4A8

2,541 Kg/dm 3

2,530 Kg/dm3

97% (MÍNIMO)

1824

1576

800 (MÍNIMO)

(%)

3,9

3,7

3-5

60° C ( MM)

2,4

2,8

2-4

RBV (%)

75 - 82

VAM (%)

MASSA ESPECÍFICA APARENTE ESTABILIDADE 60°C (Kgf) ÍNDICE DE VAZIOS FLUÊNCIA

todo Marshall, adotando-se a faixa granulométrica “tipo B” do DAER ES-P 16/91- Concreto Asfáltico, sendo utilizados para obtenção da faixa granulométrica quatro materiais, quais sejam: brita 3/4", brita 3/8", pó-de-pedra e areia. O projeto do CBUQ com asfalto-borracha foi desenvolvido pela Greca Asfaltos, utilizando exatamente o mesmo agregado e faixa granulométrica idêntica à projeto do CBUQ com asfalto convencional. Dados do projeto estão apresentados na Tabela 3.

PISTAS DE TESTES DESCRIÇÃO, SIMULAÇÃO, MONITORAMENTO E DADOS OBTIDOS Em cada um dos trechos experimentais de 300m de extensão, foram escolhidas, a princípio, pistas de 7m de extensão com base no critério de deflexão e condição superficial semelhantes. Para comprovação dos resultados obtidos na

16 ( MÍNIMO)

pista com CBUQ com CAP-20, escolheu-se mais uma pista de teste nessa área. As pistas foram denominadas, Convencional 1 (km 28 +453), Borracha (km 28+606) e Convencional 2 (km 28+486). A estrutura do pavimento observada em trincheiras, após a finalização do ensaio em cada uma das pistas, é apresentada na Figura 1. Antes e imediatamente após a execução do recapeamento de 4cm de espessura, foram realizadas medidas defletométricas, de trilha de roda e avaliação da superfície do pavimento ao longo da extensão das pistas. Os dados foram levantados a cada metro, exceto na pista Convencional 2, e estão apresentados nas Figuras 2 e 3. Na Figura 3, a área de maior incidência de trincas corresponde a trilha de roda externa. A trilha de roda para simulação do tráfego foi definida com uma largura de 75cm, correspondente à largura da trilha externa existente no pavimento antes do recapea-

mento. Para permitir o monitoramento da evolução dos defeitos de superfície do pavimento, o HVS foi posicionado de forma que a largura do deslocamento transversal do simulador sobre o recapeamento coincidisse exatamente com a trilha de roda externa existente no revestimento antigo, que foi topograficamente amarrada utilizando-se triangulação. Os testes acelerados foram realizados utilizando-se o HVS com aplicação de carregamentos bidirecionais progressivos de 4,1t a 9,1t no semi-eixo, que corresponde a cargas de 8,2t a 18,2t em eixo simples com rodado duplo (Passos et al., 2004). Para permitir a continuidade do monitoramento das deflexões que vinha sendo feito no trecho desde antes do recapeamento com utilização de Viga Benkelmann, foi adotado o semi-eixo padrão com rodado duplo e pneus 9.00/20 (Bianchini et al, 2004). A aplicação da carga foi verificada através de calibrações periódicas incluindo pesagens dinâmicas de todas as cargas (Passos et al., 2004). Nas seções de teste, o equipamento manteve a velocidade constante na média (de diversos dias) de 9,7km/h, aplicando, em média, 16.000 ciclos por dia. As seções de teste, com sete metros de extensão, foram monitora-

Figura 1 Estrutura das pistas de teste INFRAESTRUTURA ASFALTO BORRACHA VERSUS ASFALTO CONVENCIONAL

das diariamente, levantando-se o número de ciclos acumulado; a temperatura inicial e final ao ar em cada turno; as condições climáticas; a temperatura do ar e do pavimento por ocasião das medidas; a trilha de roda a cada metro; a deflexão com Viga Benkelmann a cada metro; a bacia de deformação e deflexão máxima com viga eletrônica (em estaca central escolhida e no mínimo três repetições); e a condição visual da superfície. A precipitação também foi monitorada através de leituras diárias em um pluviômetro instalado no local. A Tabela 4 apresenta o resumo do monitoramento das condições climáticas. Observa-se que a seção Convencional 1 foi testada durante os meses de inverno, em condições ambientais distintas das demais. A temperatura máxima obtida na pista sob o simulador foi de 34ºC, em virtude da projeção da sombra do equipamento sobre a pista. As Figuras 4 a 6 apresentam os dados obtidos na simulação, quais sejam, carregamento, deflexões com a Viga Benkelman (corrigidas em função da temperatura com regra de variação definida na própria pesquisa), temperaturas médias e evolução da bacia de deformação (aumento das deflexões do início para o final da simulação em temperaturas semelhantes) para as pistas Convencional 1, Borracha e Convencional 2 respectivamente. Na parte inferior das Figuras 4, 6 e 8, são apresentadas a evolução da trilha de rodas, com o número de ciclos e, no caso da pista Borracha, também a evolução do trincamento (Figura 6). 16

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Figura 2 Condição inicial de deflexão e trilha de roda das pistas de testes

CONVENCIONAL 1 A simulação nessa seção foi encerrada após 2.141.337 ciclos ( N USACE=1,8.108 ), com cargas crescentes entre 4,1t e 9,1t. Com cerca de 1.300.000 ciclos, apareceu uma pequena fissura na superfície que não evoluiu, apesar do aumento continuado da carga. Após

1.700.000 de ciclos, sem sinais de ruptura do pavimento, a carga foi canalizada (eliminado o deslocamento transversal do equipamento na trilha de roda), o que resultou no aparecimento de uma trinca longitudinal no bordo da trilha de roda, caracterizando a ruptura do pavimento por cisalhamento. A deflexão não apresentou evolução

Figura 3 Mapeamento das trincas antes do recapeamento

significativa durante os testes, o mesmo ocorrendo com a trilha de roda. Após o corte da pista de teste, observou-se trincamento ascendente, sem atingir a superfície. Os dados obtidos durante a simulação são apresentados na Figura 4. BORRACHA A simulação nessa seção foi encerrada após 1.350.805 ciclos ( NUSACE=8.107), com cargas crescentes entre 4,1t e 9,1t e área trincada correspondente a 50% da área da trilha de roda (Figura 6). O início do fissuramento deu-se com cerca de 740.000 ciclos. Como se observa nas bacias de deflexão da Figura 5, a deflexão, sobretudo para as cargas mais elevadas, apresentou uma evolução significativa, sendo mais acentuada, como era suposto ocorrer, após o início do trincamento. O afundamento de trilha de roda não apresentou evolução significativa durante os testes.

Trilha de roda pista Convencional 1

CONVENCIONAL 2 Tendo em vista o comportamento bastante diferenciado das pistas anteriormente descritas e não se comprovando a hipótese inicial da pesquisa, optou-se pelo teste em uma terceira pista, novamente no CBUQ com asfalto convencional. Os dados da simulação dessa pista são apresentados na Figura 6. A simulação nessa seção foi encerrada após 1.089.310 ciclos (N USACE =3,9.10 7 ), com cargas crescentes entre 4,1t e 9,1t e trilha de roda de 16mm (atingiu o critério de ruptura de 15mm com cerca de 1.000.000 de ciclos). A defle-

Figura 4 Painel resumo da simulação na pista Convencional 1

xão apresentou certa evolução durante os testes, porém menos significativa que na pista Borracha. Após o corte da pista de teste, observou-se trincamento ascendente, sem ainda atingir a superfície. Apesar das temperaturas mais elevadas durante a simulação, não se observaram sinais de exsudação do ligante na superfície, nem desarranjo do esqueleto pétreo na seção transversal, bem como não se observou afundamento nas camadas subjacentes.

ENSAIOS DE LABORATÓRIO Com o objetivo de confirmar os resultados obtidos na simulação, foram realizados ensaios de laboratório, contemplando medidas do módulo de resiliência, resistência à tração na compressão diametral e deformação permanente. AVALIAÇÃO DOS MÓDULOS DE RESILIÊNCIA Foram realizados ensaios para determinação do módulo de resi-

INFRAESTRUTURA ASFALTO BORRACHA VERSUS ASFALTO CONVENCIONAL

Trilha de roda pista borracha

Evolução do Trincamento por seção

Figura 5 Painel resumo da simulação na pista Borracha 18

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liência tanto do revestimento antigo existente como do revestimento novo. Esses ensaios foram realizados não apenas na temperatura usual de ensaio (25ºC), como também em diversas temperaturas, de maneira a evidenciar as propriedades que os diferentes ligantes conferem às misturas em relação à variação das propriedades elásticas com a temperatura. Foram analisadas amostras: n moldadas em laboratório, com mistura em laboratório, reproduzindo o projeto (três corpos-deprova de cada projeto); n moldadas no laboratório da obra durante a execução, com a massa usinada (cinco corpos-de-prova de cada projeto); n de pista do revestimento existente (cinco corpos-de-prova); n de pista do recapeamento tanto com CBUQ com CAP-20 quanto com Ecoflex-B (quatro corpos-deprova de cada projeto). Determinou-se o módulo de resiliência em cinco diferentes temperaturas, 5°C, 15°C, 25°C, 35°C e 45°C, utilizando a metodologia do DNER-ME 133/1994. Para cada temperatura, os corpos-de-prova foram condicionados em ambiente climatizado durante, no mínimo, 24 horas. Primeiramente, as amostras foram ensaiadas a 25 °C e, a seguir, nas temperaturas de 5°C, 15°C, 35°C e 45°C, respectivamente. Os ensaios de módulo de resiliência foram realizados pela Fundação de Ciência e Tecnologia do Estado do Rio Grande do Sul (CIENTEC). Para algumas amostras oriundas das pistas de testes, duas de CBUQ convencional e uma de CBUQ com Ecoflex-B, as tempera-

turas de ensaio foram de 10ºC, 20ºC, 30ºC, 40ºC e 50ºC. A resistência à tração na compressão diametral foi realizada, segundo a DNER-ME 138/1994, na temperatura de 25°C, após os ensaios de módulo. Em uma amostra moldada em laboratório, foi realizado somente o ensaio de resistência à tração a 25°C. Na Tabela 4, são apresentadas as resistências à tração na compressão diametral. Para amostras produzidas em laboratório, observou-se que o CBUQ com CAP-20 era significativamente mais rígido que o CBUQ com Ecoflex-B para as temperaturas mais baixas, apresentando MR praticamente idênticos para temperaturas superiores a 35ºC. Comparando as amostras retiradas da pista e as moldadas em laboratório, observa-se que a variação do módulo entre as temperaturas de 5°C e 45°C na mistura com CAP-20 foi cerca de 75% superior à obtida para a mistura com Ecoflex-B. Nas amostras usinadas, esta variação foi menor (45%), mas, ainda assim, evidencia a menor susceptibilidade térmica que o asfalto-borracha confere à mistura. Observando os valores MR referentes a amostras usinadas e moldadas em laboratório, nota-se que o CBUQ com Ecoflex apresenta um aumento modular significativo, o que não ocorre com o CBUQ com CAP-20. Essa aparente inversão das expectativas pode ser explicada pelo fato de que o CAP-20 utilizado para moldagem das amostras foi retirado da usina (já havia sofrido o impacto do transporte e da armazenagem), enquanto o asfalto borracha foi fornecido diretamente do

Trilha de roda pista Convencional 2

Figura 6 Painel resumo da simulação na pista Convencional 2

Figura 7 Módulos de resiliência com variação de temperatura INFRAESTRUTURA ASFALTO BORRACHA VERSUS ASFALTO CONVENCIONAL

Tabela 4 Valores de resistência à tração na compressão diametral RESISTÊNCIA À TRAÇÃO (MPA) PISTA

USINADO PISTA LABORATÓRIO CAP-20 BORRACHA CAP-20 BORRACHA CAP-20 BORRACHA REV. ANTIGO 1,44

1,32

1,50

1,14

fabricante para o laboratório. Comparando-se as amostras usinadas com as extraídas da pista, observa-se que os valores do MR da mistura com CAP-20 não sofreram alterações significativas, ao passo que o CBUQ com asfalto borracha apresentou MRs um pouco inferiores nas amostras de pista. Contudo pode-se afirmar que, na faixa de temperatura da simulação das pistas Borracha e Convencional 2 (aproximadamente 30°C), os valores de MR de ambas as misturas são semelhantes. Observa-se que a divisão os valores de MR a 25°C resulta em valores muito próximos de 3000. ENSAIOS DE RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL PARA DETERMINAÇÃO DA ENERGIA INTERNA Foram, ainda, rompidos em uma prensa eletrônica corpos-deprova extraídos da pista, traçandose a curva deslocamento versus carga para determinação da energia interna da mistura, conforme definido a seguir. Segundo Martins et al. (2004), a energia de ligação é parâmetro Tabela 5 Energia de Ligação AMOSTRA CONVENCIONAL 1

ENERGIA DE LIGAÇÃO (kgf/cm2) 4,0

CONVENCIONAL 2

4,8

BORRACHA

3,0

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1,49

1,76

1,89

básico para medir a resistência à fadiga de um material, pois a trinca de fadiga aparece somente depois do consumo dessa energia pelo processo de aplicação de cargas. Segundo os mesmos autores a energia de ligação é determinada pela relação entre o cálculo do trabalho total (W), fornecido ao corpo de prova desde o início do ensaio, e o volume de material existente sob a área carregada do corpo de prova. Resumindo, chegar-se-ía à energia de ligação por unidade de volume (WRO). WRO = W/1,5hD

onde: WRO = energia de ligação por unidade de volume; W = trabalho total (área sob a curva carga versus deslocamento); h = altura do corpo de prova; D = diâmetro do corpo de prova; 1,5 = largura em cm do friso de carga utilizado no ensaio de Rt.

Para avaliar a resistência à fadiga da mistura, foram realizados ensaios de compressão diametral a 25ºC em corpos-de-prova da mistura com asfalto convencional extraído das pistas Convencional 1 e Convencional 2 (CBUQ com CAP-20) e em corpos de prova extraídos da pista Borracha (CBUQ com Ecoflex-B). Esse ensaio foi utilizado para determinar a relação entre as energias de ligação existente entre as misturas-amostras retiradas das três pistas ensaiadas com o HVS. Os resultados dos ensaios es-

tão apresentados na Tabela 5 . Nos corpos-de-prova extraídos das pistas experimentais, a energia de ligação da amostra da pista Borracha foi inferior às pistas com CBUQ com CAP-20. A relação entre a energia interna de ligação do CBUQ com Ecoflex-B é igual a 1,57, ou seja, existe um acréscimo de 57% da energia de ligação utilizando asfalto convencional em relação ao asfaltoborracha. Esta mesma relação, comparando-se as amostras da pista Convencional 1 é de 30%.

ESTUDO DA DEFORMAÇÃO PERMANENTE DE TRILHA DE RODA Tendo em vista a deformação permanente por trilha de roda excessiva verificada para a pista Convencional 2, quando recebeu tráfego do HVS, o que não ocorreu nas pistas Borracha e Convencional 1, buscou-se realizar ensaio específico para verificação desse parâmetro, uma vez que os parâmetros Marshall da mistura eram adequados e o projeto não utilizava nenhum critério específico para avaliação desse parâmetro. Em termos de projeto, tanto o CBUQ com CAP-20 como o com Ecoflex-B apresentavam fluências semelhantes e valores absolutamente usuais (2,4mm e 2,8mm respectivamente), mesmo com a utilização de 7% de areia. Diante do exposto, três blocos de CBUQ foram retirados da pista (camada total, revestimento antigo mais recapeamento) e enviados ao Laboratório de Tecnologia de Pavi-

Ensaio de Deformação Permanente

Figura 8 Ensaio LCPC para deformação permanente

mentação da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo para realização de ensaio específico para verificação da propensão das misturas à deformação permanente. O equipamento utilizado é um simulador de laboratório com concepção do LPC francês e as amostras são ensaiadas à temperatura de 60ºC (AFNOR, 1991). O ensaio apontou o comportamento inadequado do CBUQ com CAP-20 ao trilhamento e mostrou resultados semelhantes aos da simulação com HVS na pista Convencional 2 (temperatura média da simulação de 27°C), apesar de a temperatura de simulação da pista não ser superior a 30°C. Tanto no ensaio de laboratório como na simulação, essa pista apresentou deformação de trilha de roda significativa. Também o comportamento da pista Borracha foi semelhante, tanto na simulação como no ensaio. A pista Convencional 1 não apresentou deformações permanentes de trilha de roda durante a simulação, devido às temperaturas baixas que caracterizaram a simulação com HVS (média de 19ºC). No gráfico apresentado na Figura 8, observa-se que as amostras do CBUQ convencional apresentam realmente deformação per-

manente excessiva. A linha pontilhada do gráfico é o limite o sugerido por Bernucci (2005), segundo as diretrizes de dimensionamento européias para tráfego pesado – acima de 2.000 veículos comerciais diários com eixo traseiro carregado de, no mínimo, 5 toneladas, que é o caso dessa rodovia. Observa-se que a amostra retirada da pista Borracha não atingiu o valor limite, mesmo quando ensaiada com 20.000 ciclos, o dobro do previsto para execução do ensaio. Na abertura de trincheiras na pista experimental Convencional 2, observou-se que não há evidências de deformação permanente nas camadas inferiores ao revestimento, nem bombeamento de mastique para a superfície, ao contrário, observa-se o escoamento lateral da massa mantendo a distribuição granulométrica homogênea em sua espessura.

CONCLUSÕES No estudo dos ligantes, O Ecoflex-B apresentou melhor retorno elástico e viscosidade cerca de 10 vezes superior ao CAP-20. Comparando a viscosidade referente às temperaturas de usinagem, o asfalto borracha foi usinado com viscosi-

dade bem superior que o CAP-20, resultando em espessamento da película de ligante sobre os agregados. Nos ensaios de módulo resiliente realizados a temperaturas entre 5°C e 45°C em amostras moldadas em laboratório, moldadas pósusinagem e extraídas da pista, observou-se que: n em termos de ‘flexibilidade’ da mistura, a usinagem não provocou degradação significativa no CAP-20 e nem melhoria no desempenho do asfalto-borracha; n para amostras estudadas com os dois tipos de ligantes, os módulos de resiliência para temperaturas acima de 25°C são semelhantes; n a variação do módulo com a temperatura (entre 5°C e 45°C) na mistura com CAP-20 foi cerca de 75% superior à obtida na mistura com asfalto borracha. Nas amostras usinadas, essa diferença foi menor (45%), evidenciando a menor susceptibilidade térmica que o asfaltoborracha confere à mistura; n o módulo de resiliêmcia em amostras moldadas pós-usinagem e retiradas da pista não revelou os comportamentos distintos que as misturas apresentaram na simulação, nem as melhorias esperadas para o CBUQ com borracha em termos de módulo. Todas as pistas apresentaram desempenho acima do esperado. O excepcional comportamento desse pavimento pode ser explicado pela excelente estrutura que apresenta, com reforço de argila e camada drenante para reduzir a incidência de umidade na base de brita graduada. Aliada à estrutura, a excelente técnica construtiva proporcionou uma compactação ade-

INFRAESTRUTURA ASFALTO BORRACHA VERSUS ASFALTO CONVENCIONAL

quada a todas as camadas do pavimento, endossando o bom desempenho do pavimento. A pista Borracha apresentou resistência à fadiga menor que as pistas Convencionais, 1 e 2. A mistura utilizada nas pistas Convencionais 1 e 2 apresenta propensão à trilha de roda, o que não aconteceu com a pista Borracha. As diferenças de comportamento em relação à deformação permanente das pistas Convencional 1 e Convencional 2, deveram-se, exclusivamente, às diferentes temperaturas médias durante a simulação. Em relação ao desempenho da pista Borracha em relação à fadiga, a Greca Asfaltos, fornecedora do ligante e projetista da mistura, justifica pela incorreção do projeto fornecido ao DAER, que indica um

teor muito baixo de ligante, se comparado a outros projetos da empresa (novo projeto indicou um teor de aproximadamente 1% superior ao previsto no projeto com CAP-20). Neste estudo, a utilização do simulador de tráfego foi importante para mostrar as diferenças de desempenho das duas misturas, pois, com o tráfego real, o tempo de resposta seria longo, uma vez que ambos os revestimentos atenderiam com sobra a expectativa de vida de projeto, só que com custos diferenciados. Este trabalho pretende colaborar com o desenvolvimento e o avanço da tecnologia do asfalto borracha no país, levantando questões importantes a serem avaliadas no projeto e estudo das misturas densas com asfalto borracha, e ressal-

tar a importância da boa técnica construtiva no desempenho de um pavimento e da pesquisa realizada dentro dos órgãos rodoviários em parceria com a iniciativa privada.

AGRADECIMENTOS As autoras agradecem aos parceiros da pesquisa Brasília Guaíba Obras Públicas e Simular-Tecnologia de Pavimentos; aos apoiadores Dynatest, em especial, a Greca Asfaltos, pela maneira técnica com que vêm conduzindo os estudos conjuntos; à Diretoria do DAER, por viabilizar este estudo; ao Engenheiro Somacal, pelo estímulo; e aos demais colegas do Departamento, especialmente aos da Fiscalização de Rincão do Cascalho e do Centro de Pesquisas Rodoviárias, pelo apoio.

REFERÊNCIAS AFNOR Association Française de Normalisation, Déformation permanente des mélanges hydrocarbonés – NF P 98-253-1, juillet 1991. AFNOR Association Française de Normalisation, Préparation des mélanges hydrocarbonés – NF P 98-250-2, novembre 1991. ASTM-D 4402 Test Methodfor Viscosity Deteminations of Unfilled Asphalts Using Brookfield Thermosel Apparatus, American Society for Testing and Materials, U.S.A., 2002 BERNUCCI, L. B., MOURA, E. Relatório - Ensaios de Deformação Permanente, LTP-USP, São Paulo, outubro de 2005. BIANCHINI, M. R., JOHNSTON, M. G., PASSOS, M.C.F. Estudo comparativo dos efeitos da variação da carga e da pressão dos pneus nos pavimentos rodoviários - 9º ENACOR. anais, Natal, 2004. DAER/RS-EL 006/99 Det. do equivalente de areia – Manual de Ensaios – Volume I – UNP/DAER, 2001. DAER/RS-EL 103/01 Det. de abrasão “Los Angeles” de agregados – Manual de Ensaios – Volume II – UNP/DAER, 2001. DAER/RS-EL 104/01 Det. de sanidade de agregados pelo uso de sulfato de sódio – Manual de Ensaios – Volume II – UNP/DAER, 2001. DAER/RS-EL 105/01 Det. de massa espec. real, massa espec. aparente e absorção de agregado graúdo – Manual de Ensaios – Volume II – UNP/DAER, 2001. DAER/RS-EL 106/01 Det. de massa espec. real de agregado miúdo utilizando o frasco de Chapman – Man. de Ensaios – Volume II – UNP/DAER, 2001. DAER/RS-EL 112/01 Det. da adesividade a ligante betuminoso– Manual de Ensaios – Volume II – UNP/DAER, 2001. DAER/RS-EL 201/01 Det. da viscosidade Daybolt-Furol de materiais betuminosos a altas temperaturas– Manual de Ensaios – Volume II – UNP/DAER, 2001. DAER/RS-EL 203/01 Det. da penetração de ligante betuminosos– Manual de Ensaios – Volume II – UNP/DAER, 2001. DAER/RS-EL 209/01 Det. do retorno elástico de asfaltos modificados por polímero– Manual de Ensaios – Volume II – UNP/DAER, 2001. DAER/RS-EL 211/01 Procedimentos para ensaio de espuma – Manual de Ensaios – Volume II – UNP/DAER, 2001. DAER/RS-ESP 16/91 Concreto Asfáltico – Especificações Gerais do DAER, 1991. MARTINS, R., PUGLIERO, F. Relatório - Análise de Alternativas para o projeto da RS-471, Pavesys Engenharia de Pavimentos, Porto Alegre, 09/2004. PASSOS, M.C.F., JOHNSTON, M. G., BIANCHINI, M.R. RS/122 - Estudo Comparativo do Asfalto Convencional e Asfalto Borracha através de Ensaios de Laboratório – 18 º Encontro do Asfalto – IBP, anais, Rio de Janeiro, 2006. PASSOS, M.C.F., BIANCHINI, M. R., JOHNSTON, M. G. Simulador de Tráfego Móvel – Experiência de operação 9º ENACOR. anais, Natal, 2004. PASSOS, M.C.F., BIANCHINI, M. R., JOHNSTON, M. G. Pesq. Asfalto Borracha – Relat. da Simulação de tráfego – DNP/DAER – Porto Alegre, 11/2005. 22

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

infraestrutura Retardamento de reflexão de trincas em recapeamentos: um estudo com simulador de tráfego comparando a eficiência de concretos asfálticos com ligante convencional Viviane Wickbolt Engenheira - Mestranda - UFRGS Washington Perez Núñez Professor Assistente - UFRGS Jorge Augusto Pereira Ceratti Professor Assistente - UFRGS Armando Morilha Júnior Engenheiro - Greca Asfaltos S.A. Paulo Ruwer Engenheiro - Consórcio Univias

e com asfalto-borracha

reflexão de trincas é um dos mecanismos de ruptura mais comuns em revestimentos asfálticos. O retardamento da reflexão de trincas em recapeamentos asfálticos tem estimulado o desenvolvimento de novas técnicas e novos materiais. No Rio Grande do Sul, o asfalto-borracha foi utilizado, pela primeira vez com essa finalidade há aproximadamente quatro anos, a partir de estudo conjunto que vem sendo realizado pelo Con-

sórcio Univias, pela Greca Asfaltos e pelo Laboratório de Pavimentação da UFRGS. Com os objetivos de quantificar a evolução da reflexão de trincas em recapeamentos executados com cimento asfáltico convencional e com asfalto borracha, complementar e confirmar o desempenho já apresentado em pista experimental real, foi desenvolvida uma pesquisa utilizando-se o Simulador de Tráfego DAER/UFRGS. De julho de 2003 a

Figura 1 Pista de teste com áreas trincadas previamente e localização da instrumentação

Figura 2 Estrutura do pavimento das sessões estudadas 24

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

fevereiro de 2005, foram aplicadas cargas correspondentes a um eixo simples de 100kN pelo simulador de tráfego em duas seções de uma pista experimental, que foi dividida longitudinalmente, conforme a Figura 1. Em uma das sessões, o recapeamento consistiu de concreto asfáltico com ligante convencional do tipo CAP-20. Na outra, o recapeamento foi executado com concreto asfáltico com asfalto-borracha. A Figura 1 mostra também as áreas com trincamento simulado em ambas as sessões e a localização da instrumentação instalada durante a construção. A Figura 2 apresenta as estruturas do pavimento das duas sessões. A única diferença entre as duas sessões é o tipo de ligante asfáltico utilizado na camada de recapeamento de 4,0cm. O material de reforço de subleito utilizado foi um solo laterítico vermelho, com teor de argila de 43%. Ensaios de plasticidade indicaram um limite de liquidez de 44,0% e um Índice de Plasticidade de 21,0%. O solo foi classificado como A-7-6(7). A massa específica aparente seca máxima correspondente à energia do Ensaio Proctor

Figura 3 Revestimento severamente trincado por fadiga

Figura 4 Padrão de simulação de revestimento severamente trincado

Normal foi de 16,7kN/m3, e o teor de umidade ótima foi de 20,6%. Ensaios realizados in situ indicaram um grau de compactação médio de 103%. O teor de umidade de compactação variou entre 19,0% e 22,0%, assegurando um Índice de Suporte Califórnia mínimo de 10,0%. A base de brita graduada de 30,0cm foi construída com brita de basalto. Sua massa específica aparente seca máxima correspondente à energia do Ensaio Proctor Modificado foi de 23,9kN/m3, e o teor de umidade ótima foi de 8,7%. Com o objetivo de simular um revestimento trincado por fadiga, como o mostrado na Figura 3, foi executada sobre a base de brita graduada uma camada de concreto asfáltico de 4,0cm de espessura,

que, posteriormente, foi serrada, de acordo com o padrão mostrado na Figura 4, obtendo-se trincas com 4,0cm de profundidade e abertura de 0,4cm, simulando um trincamento severo. As sessões foram trincadas em áreas retangulares de 1,20m de comprimento e 0,80m de largura. Para evitar a selagem das trincas durante a aplicação da pintura de ligação, as trincas foram preenchidas com solo argiloso. A Tabela 1 apresenta a composição granulométrica do agregado utilizado nas duas misturas de concreto asfáltico estudadas. Os parâmetros Marshall das duas misturas asfálticas são mostrados na Tabela 2. A Tabela 3 apresenta as características dos ligantes asfálticos utilizados. O asfalto-borracha Ecoflex-B utilizado na pesquisa é um ligante

Tabela 1 composição granulométrica dos agregados MISTURA COM MISTURA COM ASFALTO ASFALTOCONVENCIONAL BORRACHA PENEIRA

MAT. RET.

% PASS.

MAT. RET.

100

3/4"

Tabela 2 Parametros Marshall das misturas PARÂMETROS DA MISTURA PARÂMETROS DA MISTURA COM ASFALTO COM ASFALTO-BORRACHA CONVENCIONAL (AC) (AR) MIN. MÁX.

% PASS . 100

1/2"

47,2

94,2

71,0

90,6

3/8"

102,3

87,4

106,5

85,9

N° 4

313,0

61,3

282,4

62,7

DNER-ME 043/95

5,75

6,4

7,0

6,7

6,4

7,0

2,48

2,456

VV (%)

3,6

4,0

5,0

4,4

4,0

5,0

RBV (%)

79,5

75,0

82,0

77,9

75,0

82,0

ESTABILIDADE (kgf)

1238

500

1606,64

500

2,0

4,0

3,43

2,0

4,0

15,0

19,89

15,0

15,73

TEOR DE LIGANTE (%) DENSIDADE APARENTE

(g/cm3)

N° 8

491,1

39,3

442,1

41,6

N° 30

653,2

19,3

600,0

20,7

N° 50

692,4

14,4

646,4

14,6

FLUÊNCIA (mm)

3,0

N° 100

722,3

10,8

682,5

9,8

VAM (%)

17,4

6,8

717,3

5,1

N° 200

754,3

de viscosidade maior que os cimentos asfálticos de petróleo tradicionais. Na sua constituição, apresenta um teor de borracha granulada de pneus entre 12% e 17% e destinase basicamente a ser aplicado em misturas asfálticas densas contínuas. O asfalto-borracha apresenta novas propriedades e relações físico-químicas diferentes do ligante original. Suas propriedades são apresentadas na Tabela 4. A precipitação pluviométrica, a temperatura do ar e a radiação solar foram acompanhadas através de dados obtidos de uma estação meteorológica. A temperatura do pavimento foi também determinada todas as vezes em que se fez medição de deflexão e deformações do pavimento. A precipitação pluviométrica média foi de 1.310mm. Durante os testes, a temperatura do ar variou entre 0oC e 37oC. A temperatura do pavimento, medida na interface entre a camada trincada e o recapeamento, variou entre 4oC e 56oC. Foram determinadas deflexões em sete posições ao longo de cada sessão, antes e durante a aplicação de cargas. Foram determinadas também bacias de deformação, que

RESISTÊNCIA À TRAÇÃO (kgf/cm

)

INFRAESTRUTURA RETARDAMENTO DE REFLEXÃO DE TRINCAS EM RECAPEAMENTOS

Tabela 3 Características dos ligantes asfálticos utilizado nas misturas LIGANTE LIGANTE MODIFICADO CONVENCIONAL PELA ADIÇÃO DE CAP-20 BORRACHA (ECOFLEX-B)

NORMA PONTO DE AMOLECIMENTO (°C)

ASTM D 36

47,5

ASTM D 5

56,5

- ME 382/99

(25°, 5S, 100g) 0,1 (mm)

PENETRAÇÃO

RECUPERAÇÃO ELÁSTICA

(%)

VISCOSIDADE BROOKFIELD A

DNER

135°C (cP)

155°C (cP)

175° C (cP)

ASTM D 4402

VISCOSIDADE BROOKSFIELD A

ASTM D 2196

175 (cP)

RTFOT PERDA DE MASSA

(%)

(1) 1265

(4)331,0

(2) 495

(5) 137,5

(3) 66,0

( 6) 66,0

935

0,31

0,96

ASTM D

ANÁLISES APÓS RTFOT (25°, 5S, 100G) 0,1 (mm)

ASTM D

PENETRAÇÃO

RECUPERAÇÃO ELÁSTICA

(%)

VISCOSIDADE BROOKFIELD

DNER

- ME 382/99

36,3

135°C (cP)

(4) 3285

(4) 517,5

155°C (cP)

(5) 1190

(5) 197,0

175°C (cP)

(6) 472

(6) 92,0

61,5

51,2

ASTM D 4402

PONTO DE AMOLECIMENTO (°C)

ATSM D 36

FONTE : GRUPO GRECA ASFALTOS,

2003 (1) SPINDLE 21 20 RPM 5 MINUTOS A 1350C (2) SPINDLE 21 50 RPM 5 MINUTOS A 1550 C (3) SPINDLE 21 100 RPM 5 MINUTOS A 1750C (4) SPINDLE 21 10 RPM 5 MINUTOS A 1350C (5) SPINDLE 21 20 RPM 5 MINUTOS A 1550C (6) SPINDLE 21 50 RPM 5 MINUTOS A 1750C

Tabela 4 Propriedades do ligante Ecoflex-B ENSAIOS VISCOSIDADE BROOKSFIELD

UMIDADE

NORMA

ASTM D 2196

(175°C)

PENETRAÇÃO (100g, 5S, 25°C)

0,10mm

MÍNIMO

800

MÁXIMO

2500

MÍNIMO

MÁXIMO

MÍNIMO

RECUPERAÇÃO ELÁSTICA POR TORÇÃO

PONTO DE AMOLECIMENTO

°C

ASTM D 36

MÍNIMO

°C

ASTM D 93

MÍNIMO

235

PONTO DE FULGOR FONTE : GROPO GRECA ASFALTOS ,

NLT

329/91

2005

foram utilizadas para o cálculo de módulos de elasticidade do pavimento e do subleito, por retroanálise. Foram instalados sensores de deformação no pavimento. A Figura 5 mostra o arranjo de sensores de deformação utilizado e leituras típicas de deformação nas direções longitudinal, transversal e a 45º na interface entre a camada trincada e o recapeamento. 26

ASTM D5

REQUISITO ECOFLEX-B

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

O desempenho das sessões de teste foi acompanhado através da evolução do trincamento e de deformações permanentes na superfície. As deformações permanentes foram determinadas através de um perfilógrafo transversal, utilizandose como referência uma leitura inicial realizada antes do início do carregamento. Um processo manual foi utiliza-

do para medir as trincas. Conforme mostrado na Figura 6, foram empregadas cores diferentes para identificar a propagação de trincas todas as vezes em que se realizava uma campanha de avaliação das sessões de teste. As trincas foram mapeadas utilizando-se uma grade de referência padronizada com dimensões de 1,0m x 1,0m, com malha de abertura de 0,10m. A Figura 7 mostra a evolução do trincamento nas duas sessões estudadas. Observa-se claramente o melhor desempenho da sessão com o asfalto-borracha em relação ao retardamento da reflexão do trincamento. As primeiras trincas apareceram no recapeamento com concreto asfáltico convencional após 14.000 ciclos de carga de eixo de 100kN. As trincas induzidas propagaram-se através do recapeamento e, após 98.000 aplicações de carga, a densidade de área trincada era de 200cm/m2. No recapeamento com concreto asfáltico onde foi utilizado o asfalto-borracha, as primeiras trincas surgiram após 123.000 ciclos de cargas de eixo de 100kN. Comparando-se a evolução do trincamento na Figura 7, pode-se constatar que: n o índice de severidade de trincamento de 50cm/m2 foi alcançado após 53.000 repetições de carga no recapeamento com concreto asfáltico convencional e somente após 294.000 ciclos de carga no recapeamento onde foi utilizado o asfalto-borracha no concreto asfáltico; n o índice de severidade de trincamento de 100cm/m2 foi alcançado após 66.000 repetições de carga

Tabela 5 Resultados de laboratório de amostras extraídas de pista MÉDIA COEFICIENTE (MPA) DE VARIAÇÃO (%)

ENSAIOS MÓDULO DE RESILIÊNCIA

- MISTURA

4930

0,72

3573

0,71

CONVENCIONAL RESISTÊNCIA À TRAÇÃO

MISTURA COM BORRACHA MÓDULO DE RESILIÊNCIA

- MISTURA CONVENCIONAL RESISTÊNCIA À TRAÇÃO

MISTURA COM BORRACHA

Figura 5 Arranjo de sensores de deformação e leituras típicas Evolução do trincamento

Figura 6 Trincamento pintado em cores diferentes, de acordo com sua propagação

Figura 7 Evolução do trincamento no recapeamento convencional (AC) e com borracha (AR) Evolução das deflexões - Asfalto Convencional

Figura 8 Evolução das deflexões médias na sessão com concreto asfáltico convencional

no recapeamento com concreto asfáltico convencional e somente após 399.000 ciclos de carga no recapeamento onde foi utilizado o asfalto-borracha no concreto asfáltico; e

o índice de severidade de trincamento de 150cm/m2 foi alcançado após 76.000 repetições de carga no recapeamento com concreto asfáltico convencional e somente an

pós 455.000 ciclos de carga no recapeamento onde foi utilizado o asfalto-borracha no concreto asfáltico. A reflexão de trincas foi de cinco a seis vezes mais lenta no recapeamento onde foi utilizado o concreto asfáltico com asfalto-borracha do que naquele com o concreto asfáltico convencional. Isso pode ser atribuído à maior elasticidade do asfalto-borracha. A Tabela 5 mostra que, embora ambos os materiais apresentem praticamente a mesma resistência à tração, o módulo de resiliência da mistura com o asfalto-borracha é aproximadamente 27% menor do que o do concreto asfáltico convencional. Deve-se considerar, no entanto, que os resultados apresentados na Figura 7 devem ser corrigidos considerando-se a temperatura média durante os ciclos de carga em ambas as sessões. Enquanto a sessão com a mistura convencional foi

INFRAESTRUTURA RETARDAMENTO DE REFLEXÃO DE TRINCAS EM RECAPEAMENTOS

Evolução das deflexões - Asfalto-borracha

tes a cargas de eixo de 100kN). Considerando que o comportamento de misturas asfálticas relativo a deformações é fortemente influenciado pelas temperaturas, foi realizada uma análise estatística que resultou no Modelo 1: å 1 = 0.001 N + 14.18 T – 99.25 (1) Figura 9 Evolução das deflexões médias na estrutura com concreto asfáltico com asfalto borracha

Figura 10 Evolução do afundamento de trilhas de roda nas duas sessões

testada somente no inverno, a sessão onde foi empregado o asfaltoborracha foi testada durante duas primaveras, dois verões e um inverno. A evolução das deflexões com os ciclos de cargas seguiu padrões diferentes em cada sessão. A Figura 8 mostra que, na estrutura com o recapeamento com concreto asfáltico convencional, após uma fase aproximadamente estável, as deflexões aumentaram bastante, sugerindo o início da fase de fadiga. Esse comportamento é observado tanto nas áreas trincadas como nas não trincadas previamente. Diferentemente, conforme mostra a Figura 9, na estrutura com o recapeamento onde foi utilizado o asfaltoborracha, após um ligeiro aumento, as deflexões mantiveram-se em declínio e, no final do teste (após 28

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

mais de 500.000 aplicações de carga), as deflexões tanto nas áreas trincadas previamente como nas não trincadas eram da ordem de 0,40mm. Isso mostrou que o uso do asfalto-borracha no recapeamento contribuiu para a melhoria do desempenho estrutural. Os sensores de deformação mostrados na Figura 5 foram posicionados na interface entre a camada de revestimento trincada e o recapeamentos. Periodicamente, foram lidas as deformações longitudinal (åx), transversal (åy) e a 45° (å xy) induzidas por diferentes cargas de eixo (82kN; 100kN e 120kN). Com esses dados, foram calculadas as deformações principais å 1 e å 2. A tensão principal å 1 aumentou com o tráfego, variando de 169mm a 386mm (valores corresponden-

onde å 1 é a deformação principal mais alta (extensão); N é o número de aplicações de carga de eixo de 100kN; e T é a temperatura na interface em °C. O Modelo 1 é estatisticamente significante (R2 =0,94) e mostra que å 1 aumenta com o tráfego e com as temperaturas do pavimento. A evolução das deformações na interface entre a camada de revestimento trincada e o recapeamento com utilização de asfaltoborracha foi diferente da ocorrida na sessão com mistura convencional. As temperaturas do pavimento não afetaram estatisticamente a evolução de deformações, provavelmente devido à pequena variação (19,5oC a 27,5oC) durante o período de medição destas. O Modelo 2 representa razoavelmente (R2=0,51) a evolução das deformações. å1 = 126.5 + 0.0008 N

(2)

A Figura 10 apresenta a evolução média do afundamento de trilha de roda nas duas sessões. Até, aproximadamente, 20.000 ciclos de carga, essa evolução foi praticamente idêntica. A partir daí, as deformações aumentaram mais rapidamente no recapeamento com a mistura asfáltica convencional. No final da aplicação de car-

gas na sessão recapeada com a mistura convencional (N= 98543), o afundamento médio de trilha de roda foi de 6,86mm, nível alcançado no recapeamento onde foi empregado o asfalto-borracha após 258.483 ciclos de carga. É importante salientar-se que o afundamento de trilha de roda na sessão com asfalto-borracha no final da aplicação de cargas (513.452 repetições de cargas de eixo de 100kN) foi de 7,86mm, um valor aceitável, considerando-se que testes com simuladores de tráfego tornam o efeito do afundamento de trilha de roda mais severo do que em situações reais, devido à baixa velocidade de aplicação de cargas no simulador.

CONCLUSÕES Os resultados dos ensaios das sessões testadas com o simulador de tráfego mostram claramente o melhor desempenho do recapeamento onde foi utilizado asfalto-borracha.

A reflexão de trincas nesse recapeamento foi de cinco a seis vezes mais lenta do que no recapeamento convencional. Além disso, a evolução das deflexões superficiais e das deformações horizontais na interface mostraram que a presença do asfaltoborracha na camada de recapeamento confere ao pavimento uma melhor condição estrutural. A análise de afundamentos de trilha de roda confirmou o melhor desempenho da sessão com o asfalto-borracha. Embora os resultados sejam válidos para as condições em que o estudo foi desenvolvido, pode-se afirmar a eficácia do asfalto-borracha. Os resultados obtidos com a utilização do simulador de tráfego validaram estudos de laboratório reportados anteriormente, sendo o estudo descrito neste trabalho complementar ao que vem sendo desenvolvido conjuntamente pelo Consórcio Univias, pela Greca Asfaltos e pelo Laboratório de Pavimentação da UFRGS.

REFERÊNCIAS LEITE, L.F.M., SILVA, P.A., EDEL, G., MOTTA, L.G., NASCIMENTO, L.A.H. Asphalt Rubber in Brazil: Pavement Performance and Laboratory Study. Proceedings of the Asphalt Rubber 2003 Conference, Brasília, 2003, pp. 229-245. SPECHT, L.P., CERATTI, J.A.P., PALUDO, H. Laboratory Evaluation of Tire Rubber Use as Hot Mix Aggregate. Proceedings of the Asphalt Rubber 2003 Conference, Brasilia, Brazil, December 2003, pp. 603-614 SEVERO, L., RUWER, P., GONÇALVES, F.P., CERATTI, J.A.P., MORILHA, A. Performance of Asphalt-Rubber Hot Mix Overlays at Brazilian Highway. Proceedings of the Asphalt Rubber 2003 Conference, Brasilia, 2003, pp. 633-642. HARVEY, J. T., TAYBALI, A.A., DEACON, J.A., LEAHY, R.B., MONISMITH. C.L. Caltrans Accelerated Pavement Test (CAL/APT): Program Summary Report: Six –Year Period: 19942000, Report FHWA/CA/RM-2000/15, Prepared for the California Department of Transportation, Pavement Research Center, CAAL/APT Program, Institute of Transportation Studies, University of California, Berkeley, 2000, 112 p. GONÇALVES F. P. Estudo Experimental do Desempenho de Pavimentos Flexíveis a Partir de Instrumentação e Ensaios Acelerados. Tese de Doutorado. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Sul – PPGEC/UFRGS – 359p. 2002. SEVERO L. E. P. ET TAL Aval. da aplic. de concreto asfált. com ligante modificado por borracha de pneu – 11ª Reunião de Pav. Urbana . Porto Alegre, 2002 29

conservação Utilização de material fresado na eliminação de degraus nos acostamentos ESTE TRABALHO TEM POR OBJETIVO MOSTRAR A UTILIZAÇÃO DO MA A DE PPA A VIMENT AÇÃO DOS MATERIAL ALTERNA TERNATIV TIVA VIMENTAÇÃO TERIAL FRESADO COMO AL TERNA TIV A COST AMENT OS UÇÃO DE BAIX O CUST O FOI TEST AD COSTAMENT AMENTOS OS.. ESSA SOL SOLUÇÃO BAIXO CUSTO TESTAD ADA A EM 2004 E VEM APRESENT TISF A TÓRIO APRESENTANDO SATISF TISFA TÓRIO.. ALÉM DO ANDO DESEMPENHO SA SEU BAIX O CUST O A GREGADO A V ANT A GENS SOB OS BAIXO CUSTO AGREGADO GREGADO,, APRESENT APRESENTA VANT ANTA A ASPECTOS AMBIENTAIS AIS.. SU SUA CAMADA ASPECT OS TÉCNICOS E AMBIENT AIS A APLICAÇÃO COMO CAMAD BETUMINOSA USINADA A FRIO TEM COMO MAIORES BENEFÍCIOS A FA CILID OQUES DE CILIDADE PRODUÇÃO,, A ELIMINAÇÃO DE EST ESTOQUES ADE DE PRODUÇÃO MATERIAL FRESADO, A MELHORIA DAS CONDIÇÕES DE SEGURANÇA D AS RODO OS NOS A COST OS RODOVIAS DEFEITOS ACOST COSTAMENT AMENTOS OS.. VIAS E A ELIMINAÇÃO DOS DEFEIT AMENT

significativa ocorrência de degraus entre pista e acostamento nas rodovias gera inúmeros problemas aos usuários tanto do ponto de vista de segurança, aumentando a probabilidade de ocorrência de acidentes, quanto tecnicamente, já que a má conservação dos acostamentos implica a penetração de água na estrutura do pavimento, reduzindo sua vida de serviço. As constantes medidas de restauração nos pavimentos ocasionam o aumento do desnível entre pista e acostamento, pois raramente o acostamento recebe algum tipo de tratamento quando da manutenção da pista. Por outro lado, a crescente utilização da técnica de fresagem minimiza o acrés-

Figura 1 Depósito de material fresado

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Adalberto Jurach Engenheiro-coordenador - Concessionária Sulvias Aislan Bühler Engenheiro de sistemas de rodovias – Consórcio Univias Luís Eduardo P. Severo Diretor de engenharia – Consórcio Univias Luís Fernando Vanacor Engenheiro rodoviário – Consórcio Univias Paulo Ruwer Gerente de engenharia – Consórcio Univias

cimo de degraus embora não seja aplicável em qualquer projeto de restauração. Se a fresagem facilita a manutenção da espessura do degrau existente, também ocasiona a sobra do material removido da pista, implicando a geração de estoques de materiais rejeitados (Figura 1). Devido à abundância de material fresado depositado a Concessionária Sulvias resolveu testar a execução de uma camada de pré-misturado a frio (PMF) aproveitando esse material, para eliminar os degraus existentes entre pista e acostamento.

No ano de 2004, o teste com o concreto betuminoso pré-mistu-

rado a frio foi realizado no acostamento da BR-386, entre os quilômetros 330+515 e 330+890. O trecho caracterizava-se pela existência de desníveis com, aproximadamente, 15cm em relação à pista, a eliminação dos degraus foi realizada nesse local devido à proximidade do depósito de fresado e pela ação das cargas do tráfego, já que existe uma parada de ônibus no local selecionado. O processo construtivo iniciouse pelo peneiramento do material para retirada de blocos (Figura 2), materiais orgânicos e agregados graúdos (torrões), gerando uma matriz granulométrica que atendesse ao projeto da mistura, com teor de ligante igual a 3,5% de emulsão asfáltica de ruptura lenta.

Figura 2 Peneiramento do material fresado utilizado no PMF

Figura 3 Pintura de ligação do acostamento existente

TESTE DO PMF COM MATERIAL FRESADO

Tabela 1 Granulometria do PMF com material fresado GRANULOMETRIA DA MISTURA DE AGREGADOS MATERIAL FRESADO:100%

Paralelamente ao peneiramento do agregado e ao carregamento do caminhão, procedeu-se à preparação da superfície subjcente, através da limpeza e da pintura de ligação com emulsão asfáltica catiônica de ruptura rápida, com taxa de 0,6 l/m2 (Figura 3). Após a usinagem, que consiste na mistura dos agregados com emulsão e água, o pré-misturado foi espalhado sobre o acostamento. O espalhamento foi realizado com o auxílio de uma “caixa acabadora” (Figura 4), equipamento desenvolvido pela Concessionária Univias, de forma a tornar a superfície acabada regular. Após o espalhamento do concreto betuminoso pré-misturado a frio, procedeu-se à compactação da camada com rolo de pneus. Essa etapa do processo é muito importante; no caso da ocorrência de irregularidades na superfície da camada, estas deverão ser corrigidas pelo preenchimento manual antes da

PENEIRA

CURVA DE PROJ .

FAIXA DE TRABALHO

FAIXA B DAER

(% PASSANTE)

1 1/2

(% PASSANTE) -

3/4

100,0

1/2

89,3

83,3

95,3

80,0

100,0

3/8

82,2

76,2

88,2

70,0

90,0

50,0

70,0

N° 4

61,6

55,6

67,6

N° 8

37,0

35,0

41,0

35,0

50,0

N° 30

8,0

4,0

12,0

18,0

29,0

N° 50

1,4

0,0

4,4

13,0

23,0

N° 100

0,3

0,0

0,6

8,0

16,0

N° 200

0,0

4,0

10,0

Tabela 2 Propriedades do projeto da mistura PROJETO DE MISTURA MARSHALL - PRÉ-MISTURADO À FRIO ENSAIO MARSHALL

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS VOLUME DE VAZIOS

TEOR DE ASFALTO

DENSIDADE

ESTABILIDADE

FLUÊNCIA

(%)

(g/cm 3)

(kgf)

(0,01 ")

(%)

1,0

1,933

227

10,2

11,3

DADOS DO ENSAIO

Figura 4 Espalhamento do PMF nos acostamentos

PENEIRAÇÃODA AMOSTRA

TIPO DE MATERIAL: PMF

2,0

1,967

248

11,7

9,2

3,0

1,956

246

15,0

9,1

4,0

1,948

225

19,4

8,8

compactação, garantindo, assim, uma superfície regular (Figura 5). Por se tratar de um segmento de teste, foi executada uma lama asfáltica sobre o PMF de forma a tornar a superfície da camada mais fechada (Figura 6). Após dois anos da execução desse trecho, a superfície do acostamento apresenta-se isenta de defeitos, fato que motiva a execução dessa solução em mais trechos (Figura 7).

UTILIZAÇÃO DO MATERIAL FRESADO A experiência adquirida nesse teste realizado em 2004 motivou a Concessionária a utilizar a técnica de executar pré-misturado a frio com material fresado na eliminação dos degraus dos acostamentos. O projeto da mistura é apresentado nas Tabelas 1 e 2. De forma a obter o teor adequado de emulsão a ser adicionada à mistura, foi realizado o projeto de

PMF

PMF +

Figura 5 Irregularidades na superfície (à esquerda) e sua correção manual (à direita)

Figura 6 Acabamento da camada de PMF

Figura 7 Situação do acostamento após dois anos de serviço

CONSERVAÇÃO UTILIZAÇÃO DE MATERIAL FRESADO PARA ENCHIMENTO DE ACOSTAMENTOS

Figura 9 Execução do PMF sem usinagem (esquerda) e com usinagem (direita)

mistura Marshall para esta mistura, da qual se obteve o teor ótimo de emulsão igual a 3%, com adição de 5% de água (Figura 8). A Figura 8 apresenta a variação das características do ensaio Marshall para os diferentes teores de emulsão, variando-se estes de 1% a 4%. As principais vantagens do PMF são a utilização de equipamentos simples para a usinagem, a aplicação a frio, a trabalhabilidade à temperatura ambiente sem necessidade de aquecimento dos materiais empregados, a alta produtividade, a

Figura 8 Propriedades da mistura Marshall

possibilidade de utilizar agregados britados de variadas origens (ABEDA, 2001). Assim, foram testados diferentes tipos de execução, desde o espalhamento do material fresado sem usinagem (seguido pela compactação da camada, imprimação e execução de uma capa selante) e com usinagem (Figura 9). Em ambos os casos, precedidos de uma capa selante.

CONCLUSÕES Essa técnica que contempla a utilização de material fresado tem se mostrado muito interessante.

No aspecto técnico, elimina o desnível existente entre acostamento e pista e reduz a penetração de água na estrutura do pavimento através das trincas do acostamento. Ambientalmente, a utilização do material fresado possibilita uma destinação ao agregado que está envolvido por ligante asfáltico, além de reduzir a quantidade dos estoques (bota-fora). E, sob a ótica econômica, a eliminação dos degraus com esse material fresado apresenta um custo três vezes menor se comparado com o da utilização de CBUQ. O teste realizado mostra que, apesar de ser uma alternativa viável, se devem ter alguns cuidados durante o peneiramento dos agregados, evitando-se os torrões, durante o espalhamento, mantendo a regularidade da camada e fazendo as correções necessárias, e durante o processo de compactação, caso contrário a superfície fica muito propensa à formação de irregularidades (Figura 10). Por ser uma camada aberta, mesmo com a ocorrência de defeitos, sua correção é fácil, uma vez que basta executar uma pintura de ligação na área afetada, preenchêla com material fresado e compactar novamente a camada.

Figura 10 Desgaste do PMF com material fresado

REFERENCIAS ABEDA (2001) Manual Básico de emulsões asfálticas. Soluções para pavimentar sua cidade. Rio de Janeiro. 32

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CONSERVAÇÃO UTILIZAÇÃO DE MATERIAL FRESADO PARA ENCHIMENTO DE ACOSTAMENTOS

conservação Manutenção de rodovias não pavimentadas Ênfase para a correção dos defeitos da superfície de rolamento NESTE TRABALHO ADOS TEMAS RELA TIV OS ÀS RODO VIAS NÃO PPA A VIMENT AS TRABALHO,, SÃO ABORD ABORDADOS RELATIV TIVOS RODOVIAS VIMENTAD ADAS AS,, MAIS AD A AQUELES MANUTENÇÃO,, COM ÊNF ÊNFASE CONSERVAÇÃO DA ESPECIFICAMENTE A QUELES QUE SE REFEREM À MANUTENÇÃO ASE NA CONSERV AÇÃO D O, D A QUE PPARA ROLAMENTO DANDO DESTA ASSUNTOS DAS SUPERFÍCIE DE ROLAMENT ANDO DEST ARA OS SEGUINTES ASSUNT OS : EXTENSÕES D AS REDES DE ESTRAD AS NÃO PPA A VIMENT AD AS COMP ARAD AS COM AS D AS VIAS PPA A VIMENT AD ESTRADAS VIMENTAD ADAS COMPARAD ARADAS DAS VIMENTAD ADAS AS ; DESCRIÇÃO DOS DEFEIT OS QUE OCORREM NAS ESTRAD ODOS PPARA DEFEITOS ESTRADAS PRINCIPAIS MÉTODOS AS DE TERRA E RELAÇÃO DOS PRINCIP AIS MÉT ARA A V ALIAÇÃO D A SUPERFÍCIE ; OPERAÇÕES DE MANUTENÇÃO D A PIST O E DOS DA DA PISTA ROLAMENTO A DE ROLAMENT DISPOSITIVOS DE DRENAGEM; MATERIAIS UTILIZADOS NA CONSERVAÇÃO; PROGRAMAS DE CONSERV AÇÃO D A VIMENT AD A, DEST A CANDO A NECESSID ADE DE RECURSOS CONSERVAÇÃO DA VIMENTAD ADA, DESTA NECESSIDADE A MALHA NÃO PPA A AL;; BENEFÍCIOS SOCIOECONÔMICOS AD ADVINDOS ADEQUAD ADA FINANCEIROS PPARA ARA TTAL AL VINDOS DE UMA ADEQU AD CONSERVAÇÃO DAS RODOVIAS RURAIS. José Octávio Guimarães Rodrigues Engenheiro Civil - CPR - DAER/RS

stradas não pavimentadas, também chamadas de estradas de terra ou estradas de chão, são rodovias que geralmente têm em sua camada superficial solo local com ou sem mistura de agregado granular. A manutenção de estradas não pavimentadas constitui-se num tema de difícil abordagem. Os padrões formais para o seu tratamento não estão ainda bem consolidados no meio técnico nacional. Os problemas que ocorrem nessas rodovias são considerados muito simples de resolver, parecendo não haver necessidade de técnica e nem de técnicos para solucionálos. Muitos consideram que a solução mais eficiente seria a pavimentação dessas vias, ignorando o alto custo desse serviço. Em sua dissertação de mestrado, Oda (1995) ressalta que o sistema está implantado de longa data e vem sendo mantido por pessoal que, via de regra, aprendeu fazendo. Não existe uma maior preocu-

pação em desenvolver pesquisas nessa área. Não existe, dentro da modalidade rodoviária, uma engenharia de estradas de terra, enquanto o Engº Shu Han Lee, professor da UFSC, diz que a atividade de conservação das estradas de terra constitui-se "mais numa arte que numa ciência". Segundo Silva (2002), o poder público, possuído da falsa ilusão de que poderia vir a pavimentar toda a malha viária, não priorizou o desenvolvimento tecnológico na área de estradas não pavimentadas. Trabalhos recentemente publicados, no entanto, denotam já existir alguma preocupação quanto à essa realidade, quando buscam estabelecer quebra de paradigmas e propõem aos profissionais uma mudança comportamental no tra-

tamento de questões relativas as rodovias não pavimentadas.

Tabela 1 Extensões da rede rodoviária brasileira

Tabela 2 Extensões do sistema rodoviário do rio Grande do Sul

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

Conforme o South Dakota Local Transportation Assistence Program (SD LTAP), nos Estados Unidos, 1,6 milhão de milhas de rodovias não são pavimentadas, ou seja, 53% da extensão total das rodovias daquele país (SD LTAP, 2000). As extensões no Brasil e no Estado do Rio Grande do Sul, destacando as redes municipais são mostradas nas Tabelas 1 e 2. O Estado de São Paulo tem sua malha viária composta por 168.065km (87%) de estradas nãopavimentadas e 25.231km (13%) de estradas pavimentadas (Oda,1995).

BRASIL

MUNICIPIOS

RGS

MUNICIPIOS

(REDE RODOVIÁRIA km)

(REDE RODOV. km)

(REDE RODOVIÁRIA km)

(REDE RODOV. km)

Ñ PAVIM

164.247 1.560.677 1.724.924 1.429.296

PAVIM

Ñ PAVIM

TOTAL

FONTE : ANUÁRIO ESTATÍSTICO DO GEIPOT

COMPARANDO EXTENSÕES

(1999)

PAVIM

Ñ PAVIM

12.392 141.160 FONTE : DPR- DAER

(2006)

TOTAL

153.552

Ñ PAVIM

136.556

% 89

Essas extensões nos mostram que, no Brasil, ainda, por muito tempo, conviveremos com as questões que envolvem a circulação de veículos por estradas não pavimentadas de características rurais.

DEFEITOS DA SUPERFÍCIE DE ROLAMENTO CARACTERÍSTICAS E CAUSAS

O Manual Técnico de Manutenção do DNER (1967) estabelece que, basicamente, a manutenção de uma estrada não pavimentada consiste em: (i) conservar uma superfície de rolamento suave, firme e livre de material solto em excesso; (ii) manter o abaulamento adequado, para garantir o escoamento das águas superficiais; e (iii) quando possível, aplicar um produto contra o pó, para reduzir a perda de material superficial e mitigar a poeira. Segundo Baesso e Gonçalves (2003), uma das finalidades primordiais da manutenção de uma rodovia é evitar a perda do capital já investido. Garantir trafegabilidade durante todo o ano, sob quaisquer condições climáticas, através da eliminação de pontos críticos por meio de obras simples e de baixo custo, é função primordial das atividades inerentes à manutenção das estradas rurais.

Os defeitos da superfície de rolamento causam irregularidades, provocam desconforto aos usuários, podem ocasionar riscos à segurança, além de interferirem na velocidade de operação e no custo operacional dos veículos. Surgem, por confluência de fatores, alguns extrínsecos (tráfego, chuva e manutenção) e outros intrínsecos (perfil longitudinal, perfil transversal, drenagem e tipo de solo), sendo que os três primeiros fatores exercem esforços dinâmicos sobre o leito da via. Em rodovias não pavimentadas, podemos considerar que ocorrem os seguintes defeitos: n seção transversal inadequada na qual a deficiência pode estar na sua reduzida largura ou no seu caimento inadequado, podendo ser avaliada pela maior ou menor facilidade com que as águas são escoadas para fora da superfície de rolamento; n achatamento e/ou afundamento da superfície - é provocado pela ação do tráfego e/ou pelo excesso de patrolagem sem o cuidado de repor o revestimento. Esse defeito prejudica as condições de trafegabilidade e impede o escoamento

adequado das águas; n panelas ou buracos (Figura 1) são pequenas depressões em forma de bacia na superfície da estrada, normalmente menores que 100cm de diâmetro, produzidas quando o tráfego desgasta parte da superfície. As causas do surgimento das panelas geralmente são (i) as más condições de drenagem subterrânea e superficial; (ii) a má graduação dos materiais do revestimento; e (iii) as fundações fracas; n corrugações rítmicas (Figura 2) - são ondas transversais à pista de rolamento, geralmente duras, com amplitude variável, dependendo da natureza do solo, que se originam da ação combinada das precipitações pluviométricas e do tráfego, resultado do movimento vibratório que é transmitido pelos veículos à estrada, ao choque dos veículos sobre o solo, à ação do molejo dos mesmos, além das forças de tração, frenagem etc; n trilhas de rodas (Figura 3) - são depressões que ocorrem paralelamente ao eixo da pista, caracterizando-se pela presença de materiais susceptíveis às deformações na camada de revestimento e/ou nas camadas subjacentes. Para Oda (1995), é uma depressão da superfície no caminho do pneu. Ocorre

Figura 1 Panelas ou buracos na RS-110 S. Francisco de Paula - Várzea do Cedro (DAER)

Figura 2 Corrugações rítmicas (SD LTAP, 2000)

Figura 3 Trilhas de Rodas na RST-285 São José dos Ausentes - Bom Jesus (DAER)

MANUTENÇÃO DE ESTRADAS NÃO PAVIMENTADAS

CONSERVAÇÃO MANUTENÇÃO DE RODOVIAS NÃO PAVIMENTADAS

nos solos de baixo suporte e em períodos de chuva; n facão - elevação do eixo da pista no sentido longitudinal que ocorre quando os veículos trafegam no meio da estrada, lançando as partículas soltas para as laterais e para o centro da pista. Forma-se devido ao pouco tráfego e à falta de manutenção, causando o crescimento de vegetação; n segregação de agregados - é o movimento das partículas de agregados para fora da trilha de roda, formando bermas distribuídas no centro, ao longo do acostamento da estrada ou na área menos trafegável, paralela à linha central. É produzida pela ação abrasiva do tráfego; n areiões - formação de bermas nas laterais e entre as trilhas das rodas. Ocorrem nas regiões de solos arenosos, geralmente quando o terreno é plano. São provocados pela falta de material ligante. Pode-se considerar areião quando o material solto é local e como segregação de agregados quando o material granular solto é importado; n perda de agregados - a pesquisa sobre Inter-relacionamento de Custos Rodoviários (PICR), desenvolvida pelo GEIPOT (1981), define como sendo a variação na espessura do cascalho ao longo de um período de tempo, em média cerca de dois centímetros de profundidade por ano. É provocada por ações combinadas do tráfego intenso e continuado, do escoamento das águas superficiais e da poeira levantada pelos ventos e do próprio patrolamento e pode ser estimada através da Tabela 3; 36

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

excesso de poeira - forma-se quando a ação abrasiva do tráfego faz com que as partículas de solos aglutinantes se soltem da superfície, principalmente nos períodos de seca. Causa perigo aos usuários e significativos problemas de ordem ambiental; n afloramento de rochas - pontas dos blocos que ficam expostas na superfície da estrada. São comuns em regiões com ocorrência de rochas ou matacões e causam desconforto aos usuários e risco de danos aos veículos; n pedras de grandes dimensões são pedras com dimensões acima de 7,6cm, soltas na superfície da rodovia, que podem causar danos aos veículos e, eventualmente, acidentes. O ideal seria que esse tipo de material não fosse transportado para a pista, com a execução de prévia seleção na jazida ou empréstimo; n pista escorregadia - são trechos da estrada onde os veículos patinam sobre uma camada fina de solo mole, e as rodas, não possuindo atrito com a pista, acabam escorregando. Ocorre em trechos muito argilosos e planos que, submetidos à molhagem, ficam sem atrito; n atoleiro - é uma camada de lama sobre a pista que elimina o atrito entre o solo e os pneus dos veículos, que patinam sem sair do lugar. Ocorre devido à declividade transversal invertida, que impossibilita que a água escoe para as laterais. Pode ser causado por afundamentos, que formam poças d’água na superfície da estrada; n erosão - é caracterizada pelo surgimento de sulcos na superfície de estradas compostas de solos pouco n

Tabela 3 Perda de espessura de revestimento devido ao tráfego e a patrolagem TRÁFEGO

PATROLAGEM

(VEÍCULOS/DIA)

(QUANTIDADE/ MÊS)

PERDA DE ESPESSURA cm/ANO

100-300

3,00

300-500

5,00

500-700

7,00

FONTE: MANUAL TÉCNICO DE CONSERVAÇÃO DO DNER (1967)

coesivos e cujas declividades são acentuadas. O problema agravase em regiões com grandes precipitações, onde o excesso de água transforma os sulcos em verdadeiras ravinas. A erosão pode ser corrigida com uma simples manutenção, feita com a implantação de lombadas e com a plantação de grama nos acostamentos; n drenagem inadequada - drenagem deficiente, ou mal executada, causa depósitos de água em setores da plataforma. O entupimento das sarjetas pode ser causado por três fatores principais (i) a deficiência de patrolagem; (ii) a queda de barreiras no pé do talude; e (iii) o carreamento de partículas provenientes da erosão. MÉTODOS DE AVALIAÇÃO PERIÓDICA DA SUPERFÍCIE Os principais procedimentos utilizados para definir os tipos de defeitos na superfície de uma rodovia de terra são: o método de avaliação de Eaton et al. (1987); o sistema de gerência da superfície Road Surface Management System (RSMS) (1991); a avaliação subjetiva das superfícies de Riverson et al. (1987); o Manual Técnico para Conservação e Recuperação das Estradas Vicinais de Terra do IPT (Santos et al., 1985), e a PICR do GEIPOT (1981).

O método de classificação subjetiva desenvolvido por Riverson et al. (1987) é baseado no conforto e na segurança proporcionados aos usuários ao trafegarem pela estrada com velocidade constante preestabelecida (Tabela 4). Para cada defeito é atribuído um valor, de 0 a 5, conforme o nível de severidade. A avaliação da superfície é um elemento indispensável nos Sistemas de Gerência de rodovias não pavimentadas.

Tabela 4 Descrição das condições da estrada de acordo com a especificação do defeito DEFEITO

VALOR

DESCRIÇÃO

MUITO RUIM

VELOCIDADE; VELOCIDADE DEOPERAÇÃO DOS VEÍCULOS BAIXA,

RUIM

VIAGEM DESCONFORTÁVEL; VELOCIDADE MÁXIMA DE 30km/h

REGULAR

QUALIDADEDE VIAGEM MÉDIA, COM VELOCIDADE MÁXIMA DE 40km/h

BOM

MUITO BOM

MUITO SEVERO

ESPECIFICAÇÃO DO DEFEITO VIAGEM MUITO DESCONFORTÁVEL COM GRANDES MUDANÇAS DE APROXIMADAMENTE DE 28 km/h

CONDIÇÕES DE ROLAMENTO

VELOCIDADE MÁXIMA DE OPERAÇÃO DE ATÉ

50 km/h

QUALIDADE DE VIAGEM ALTA; POSSIBILIDADE DE TRAFEGAR A UMA VELOCIDADE DE 60km/h, SEM NENHUMA REDUÇÃO DE VELOVIDADE CORRUGAÇÕES COM MAIS DE

5cm DE ALTURA/PROFUNDIDADE;

QUALIDADE DE VIAGEM BAIXA

SEVERO

CORRUGAÇÕES ENTRE

3,5 E 5cm DE PROFUNDIDADE; QUALIDADE DE

VIAGEM DE BAIXA A MÉDIA CORRUGAÇÕES

OPERAÇÕES DE CONSERVAÇÃO DA SUPERFÍCIE DE ROLAMENTO A conservação da pista de rolamento dentro dos requisitos normais de segurança e conforto para os usuários da rodovia deve constituir-se no objetivo principal das equipes de conservação. Garantir boa trafegabilidade em uma via não pavimentada significa manter um adequado desenho da sua pista no que tange à seção transversal. Se a inclinação transversal for abaixo da ideal, permite o aparecimento de problemas que deteriorarão sua superfície. Ao contrário, se for acima, transmite ao usuário uma sensação de insegurança, fazendo-o trafegar na faixa central. Conforme SD LTAP (2000), a declividade ideal para a pista, nos segmentos em tangente, é da ordem de ½” por pé de secção transversal, ou seja, para cada 30cm de meia pista, 1,27cm de inclinação, resultando num percentual em torno de 4%. Em solos argilosos a declividade pode ser maior. As principais operações de con-

MODERADO

CORRUGAÇÕES DE QUASE

2,5cm DE PROFUNDIDADE; QUALIDADE DE VIAGEM MÉDIA

FRACO/BOM

CORRUGAÇÕES COM PROFUNDIDADE DE , APROXIMADAMENTE,

1,5cm;

QUALIDADE DE VIAGEM DE MÉDIA A ALTA

MUITO BOM

CORRUGAÇÕES NÃO SÃO PERCEBIDAS; QUALIDADE DE VIAGEM ALTA

MUITO SEVERO

FORÇADOS A PASSAR PELAS TRILHAS OU ESCOLHER OUTROS CAMINHOS

SEVERO

MODERADO

TRILHA COM PROFUNDIDADE MÉDIA MAIOR QUE

TRILHAS ENTRE

2,5 A 5cm; CAMINHOS DE VEÍCULOS FORÇADOS

TRILHAS DE RODAS

5 cm; VEÍCULOS

TRILHAS DE QUASE

2,5 cm DE PROFUNDIDADE; CAMINHOS DOS

VEÍCULOS PODEM SER FORÇADOS

FRACO/BOM

TRILHAS DE APROXIMADAMENTE 1,5cm; CAMINHOS DE VEÍCULOS

MUITO BOM

TRILHAS POUCO PERCEBIDAS OU AUSENTES

MUITO SEVERO

APENAS AFETADOS

MAIS DE

40 BURACOS DENTRO DE 100 m; BAIXA QUALIDADE DE VIAGEM

SEVERO

ENTRE

30 E 40 BURACOS EM 100 m; QUALIDADE DE VIAGEM ENTRE BAIXA E MÉDIA

BURACOS

20 E 30 BURACOS EM 100 m; QUALIDADE DE VIAGEM MÉDIA

MODERADO

ENTRE

FRACO/BOM

MÁXIMO DE

10 BURACOS EM 100m; QUALIDADE DE VIAGEM ENTRE MÉDIA E ALTA

MUITO BOM

MUITO SOLTO

MENOS DE

10 BURACOS EM 100 m; QUALIDADE DE VIAGEM ALTA

CASCALHO OU PEDRA COLOCADOS NO LUGAR, SEM, COMPACTAÇÃO; BAIXA QUALIDADE DE VIAGEM

SOLTO

CASCALHO OU PEDRA NO LUGAR, LEVEMENTE COMPACTADAS; QUALIDADE DA VIAGEM ENTRE BAIXA E MÉDIA

PERDA DE AGREGADOS

MODERADO

CASCALHO COMPACTADO NAS TRILHAS DAS RODAS, POUCAS PEDRAS

FRACO/BOM

CASCALHO OU PEDRA BEM COMPACTADA, POUCOS CASCALHOS E PEDRAS

MUITO BOM

CASCALHO E PEDRA MUITO BEM COMPACTADOS; POUCAS PEDRAS SOLTAS;

SOLTAS; QUALIDADE DA VIAGEM MÉDIA

SOLTAS; QUALIDADE DA VIAGEM ENTRE MÉDIA E ALTA

QUALIDADEDE VIAGEM ALTA FONTE: RIVERSON ET AL.

(1987)

CONSERVAÇÃO MANUTENÇÃO DE RODOVIAS NÃO PAVIMENTADAS

servação da pista de rolamento das estradas de terra constam a seguir. PATROLAMENTO Consiste em melhorar a superfície da rodovia cortando o material existente com o uso da motoniveladora e distribuindo-o, igualmente, sobre a superfície (Figura 4). É uma manutenção de rotina que objetiva aplainar os defeitos menores e remover o material solto. As técnicas utilizadas são: (i) distribuição do material do eixo para ambas as bordas da estrada; (ii) distribuição do material de um lado da rodovia para a borda oposta. As condições de umidade influenciam a eficácia do patrolamento. É difícil conseguir bons resultados em superfícies secas e duras. A melhor época para a patrolagem é logo após um período de chuvas, quando a superfície ainda está úmida, facilitando o corte. REGULARIZAÇÃO DA DECLIVIDADE TRANSVERSAL É a operação utilizada para garantir uma boa declividade transversal da pista, restabelecer e manter uma crista apropriada na plataforma, para que a água escoe de forma rápida. Nas pistas com revestimento primário, a regularização serve para restaurar e recupe-

Figura 4 Operação de Patrolamento (SD LTAP, 2000) 38

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rar o material granular. É uma manutenção de rotina usada para corrigir: (a) perda do abaulamento; (b) trilhas de rodas; (c) panelas; (d) corrugações; (e) sulcos de erosões e (f) valetas obstruídas. RECONFORMAÇÃO DA PLATAFORMA É semelhante à patrolagem e à regularização, diferenciando-se pelo maior nível de severidade dos danos a serem corrigidos. Objetiva a eliminação das irregularidades da pista intervindo na drenagem superficial. O revestimento é trabalhado de modo que os materiais que o compõe sejam revolvidos, sendo o momento apropriado para a inserção de agregados finos. A operação de reconformação corrige: (a) perda da declividade; (b) depressões longitudinais; (c) panelas; (d) corrugações; (e) sulcos de erosões e (f) valetas boqueadas. A reconformação manual é viável quando o uso do equipamento é dispendioso, ou quando este não está disponível. RECOMPOSIÇÃO DA SUPERFÍCIE DE ROLAMENTO Consiste na adição de material granular, para evitar que a rodovia comece a se deteriorar e que o seu subleito fique exposto. É uma tarefa de manutenção periódica. A recomposição da rodovia também é usada para corrigir: (a) perda de declividade; (b) afundamento longitudinal; (c) panelas; e (d) canais de erosão. A adição de materiais é executada nas operações de recomposição da pista com o uso da motoniveladora. Leves aplicações de agre-

gados, de tamanho fino e médio, podem ser feitas visando à correção daquelas superfícies que se tornam escorregadias em dias chuvosos. Quanto ao transporte e ao espalhamento na pista o IPC/BR (1994) recomenda: (a) os caminhões basculantes devem circular continuamente; (b) o descarregamento deve começar na extremidade mais afastada; (c) o espaçamento dos montes deve ser tal que produza a espessura prevista; (d) o espalhamento deve iniciar quando já houver um trecho de pelo menos 200m de material depositado; (v) o material deve ser, alternadamente, espalhado e irrigado até que se atinja o teor de umidade adequado. O rolo compactador deve executar seu trabalho no sentido borda-eixo. Em geral, com cerca de oito passadas, consegue-se a compactação desejada. Por vezes, o alto custo ou a indisponibilidade de equipamentos adequados fazem com que a recomposição com o uso de tratores agrícolas e reboques seja a melhor e a mais econômica alternativa para distâncias de até 10km, sendo as demais etapas efetuadas manualmente. Esse método é freqüentemente aplicado em países africanos, devendo ser testado por prefeituras que não possuam recursos para aquisição de equipamentos, mas que disponham de mão-de-obra e equipamentos agrícolas. CONSERTO DE PANELAS E REPAROS DE ÁREAS INSTÁVEIS Freqüentemente, surgem problemas em locais isolados que exigem remendos com emprego de

material adicional. Nesses casos, quando houver grande número de panelas, recomenda-se que a superfície seja escarificada. Esse remendo é usado para corrigir: (a) panelas; (b) depressões longitudinais; (c) pontos de atoleiros; e (d) sulcos de erosões. Caso ocorram solos moles, duas providências deverão ser tomadas: (a) verificação para apurar se o problema não é ocasionado por águas estagnadas; (b) escavação e eliminação desses materiais instáveis (Parker, 1981). Os remendos podem ser executados com a aplicação dos seguintes métodos: n equipe móvel (Figura 5) - o material deve ser estocado nas proximidades. Panelas grandes ou profundas devem ter suas bordas cortadas, de modo que fiquem com as paredes verticais. Para permitir uma compactação eficaz, o preenchimento deve ser em várias camadas com no máximo seis a oito centímetros de espessura; n mão-de-obra local - nesse caso, um trabalhador que resida perto da rodovia fica responsável pelas atividades e por utilizar um carrinho de mão para o transporte do material. Em rodovias com baixo volume de tráfego, é recomendado que os remendos sejam assim executados. Sobre a troca da mecanização por técnicas manuais, Oliveira e D‘Ávila (2002) dizem ser preferível a técnica de tapar buracos onde o leito já está consolidado, do que a de patrolar, retirando a camada compactada. É um lento processo de mudança, uma vez que envolve uma profunda alteração da cultura já existente.

CONSERVAÇÃO DA DRENAGEM A água é talvez o problema mais sério na conservação das estradas não pavimentadas. Um adequado sistema de drenagem constitui-se em um aspecto tão ou mais importante que o próprio revestimento da pista de rolamento. Com a falta de conservação apropriada, podem surgir os seguintes problemas: (a) a água extravasar de um bueiro entupido e atingir a pista; (b) ocorrer transbordamento de valetas laterais entupidas e as águas saturarem o leito da estrada; e (c) haver refluxo das águas das valetas de descarga bloqueadas por detritos. A desobstrução de valetas e a limpeza dos bueiros é uma função rotineira que deve ser levada a cabo, de forma regular, durante todo o ano. Junto com a limpeza dos bueiros, deve ser feita uma inspeção para detectar e corrigir danos. Quanto à manutenção dos drenos profundos, não há muito o que se fazer, exceto a verificação de suas saídas para comprovar, ou não, seu adequado funcionamento.

MATERIAIS UTILIZADOS NAS OPERAÇÕES DE CONSERVAÇÃO O tipo de solo pode influenciar na qualidade de uma estrada, no desempenho da sua superfície de rolamento e nas condições de conforto e segurança que proporciona aos usuários, sendo que as características geológicas de cada região respondem pela abundância, pela escassez e até mesmo pela indispo-

nibilidade de materiais naturais para utilização na implementação de melhoramentos em estradas rurais. Os materiais mais utilizados nas operações de conservação das rodovias não pavimentadas são: (a) areias e pedregulhos (solos de comportamento arenoso); (b) siltes (solos intermediários); e (c) argilas (solos de comportamento argiloso). Na forma natural como ocorrem, são denominados cascalhos, seixos rolados e saibros. Os seixos foram largamente utilizados no passado para a pavimentação de rodovias, sendo, na atualidade, objeto de rígido controle por parte dos órgãos ambientais. Já os saibros, conforme o tipo de ocorrência, apresentam índices de suporte com valores bem elevados. No passado foram utilizados em camadas de reforço, em obras de pavimentação. Os materiais utilizados na manutenção de estradas rurais são encontrados na natureza, em jazidas ou empréstimo, sendo, na maioria dos casos, utilizados diretamente na pista, pois apresentam misturas cujas proporções de materiais granulares, argila e/ou areia são satisfatórias ao uso. As questões de ordem ambiental têm dificultado o uso de materiais de jazidas já exploradas anteriormente e, até mesmo, impedindo a abertura de novas frentes. Porém, essa

Figura 5 Operação Manual (IPC/BR, 1994)

CONSERVAÇÃO MANUTENÇÃO DE RODOVIAS NÃO PAVIMENTADAS

preocupação contribui para que haja uma nova postura dos responsáveis pela manutenção, ao induzilos à utilização mais racional dos agregados e à busca de soluções alternativas (Baesso; Gonçalves, 2003). Na falta dos materiais naturais, é preciso recorrer-se à rocha britada em usinas, com instalações fixas ou móveis, onde são obtidos agregados de variadas dimensões e formas.

PROGRAMAS DE CONSERVAÇÃO RODOVIÁRIA Os programas de manutenção são responsáveis pela qualidade das estradas. Um programa eficaz depende de um bom gerenciamento. No entanto, a experiência tem demonstrado que o conhecimento de bons métodos de trabalho, às vezes, não significa eficácia na conservação. Mesmo em países desenvolvidos, governantes enfrentam dificuldades na condução de programas de conservação, pelo fato de os objetivos não serem claramente estabelecidos e os elementos serem insuficientes para avaliação das solicitações orçamentárias. A falta de recursos limita as ações dos órgãos que tem como atribuição efetuar a manutenção da rede viária. Devido às crises estruturais de longa duração e à insuficiência de recursos destinados ao setor, essas instituições, aos poucos, vão perdendo a sua capacidade operacional, sendo levadas a um verdadeiro estado de sucateamento. Segundo Gago (2003), a con40

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servação dos caminhos de terra é parte do gasto público que, com exceção de alguns casos, tem sido, durante anos, um fiel expoente do fracasso das gestões governamentais. Algumas vezes, o orçamento aprovado parece ser adequado, mas, de alguma forma, o total da verba nunca se concretiza. Os órgãos governamentais, ao elaborarem suas previsões orçamentárias, devem estar cientes que são necessários fundos adequados para conservação das estradas de terra, sendo de suma importância que estes sejam liberados nos períodos programados. A resposta a esses problemas consiste em desenvolver, adotar e obedecer a um sistema de gerenciamento que: (a) estabeleça claramente os objetivos básicos; (b) defina os métodos a serem seguidos; (c) defina os programas anuais baseados nas necessidades dos níveis de serviço, de acordo com o tráfego; (d) identifique os recursos necessários para o cumprimento do programa proposto; (e) consiga uma alocação apropriada de recursos; (f) comunique a cada unidade os sucessos esperados, juntamente com uma orientação quanto a cronogramação; e (g) exija que as unidades sejam responsáveis pela realização das suas operações.

BENEFÍCIOS SOCIOECONÔMICOS DA CONSERVAÇÃO Além de trazer vantagens socioeconômicas, a manutenção das rodovias, executada com eficiência e de maneira planejada e constante, vem a proteger o valioso patri-

mônio público que estas representam, aumentando a vida útil de cada trecho e adiando a necessidade de obras caras de maior vulto. Estima-se que a má gestão da manutenção de redes rodoviárias na América Latina e no Caribe possa ter ocasionado um aumento desnecessário nos custos de operação de veículos, em valores que variam entre 0,5% e 1% do PIB (Baesso; Gonçalves 2003). De acordo com o Banco Mundial, quando o estado de uma estrada passa de uma situação considerada boa para má, cada dólar não investido em manutenção aumenta o custo operacional dos veículos em valores situados entre US$2 e US$3. Quando as estradas de terra não são conservadas, o setor agrícola fica prejudicado pela dificuldade que enfrenta para o escoamento das safras e pelo aumento dos custos de transporte e frete.

CONCLUSÃO É necessário que sejam estabelecidas políticas públicas mais abrangentes, visando ao desenvolvimento de programas de manutenção que mantenham as estradas não pavimentadas em patamares mínimos de trafegabilidade, permitindo um adequado transporte aos centros consumidores dos bens produzidos nas mais longínquos cantos. Os responsáveis pela manutenção dessas rodovias devem buscar soluções eficazes no confronto com as restrições orçamentárias impostas ao setor. Nesse trabalho, impulsionados pela importância que representam

as rodovias não pavimentadas para a economia e para o desenvolvimento da população rural do País, efetuou-se uma abordagem de temas relativos à conservação adequada e eficiente desta infra-estrutura, dentro dos princípios que a

boa técnica recomenda (Figura 6) e fez-se uma revisão das técnicas de conservação adotadas, dando ênfase à manutenção da pista de rolamento, procurando dar uma contribuição aos técnicos que se dedicam a essa área da Engenharia. Figura 6 Superfície de rolamento em condição ideal (Baesso, 2003)

REFERÊNCIAS

BAESSO, DALCIO PICKLER; GONÇALVES, FERNANDO L.R. Estradas Rurais - Técnicas Adequadas de Manutenção, Florianópolis: DER, 2003. DNER Manual Técnico de Conservação, Rio de Janeiro: Divisão de Conservação / DNER, 1967. GAGO, JULIO O. Propuesta para terminar con el crónico problema de la conservación inadecuada de los caminos de tierra. 8º ENACOR, Gramado, 2003. SKORSETH, KEN; SELIM, ALI A. Gravel Roads - Maintenance and Design Manual, South Dakota: SD LTAP, 2000. INSTITUTO PANAMERICANO DE CARRETERAS BRASIL Manual Internacional de Conservação Rodoviária. Tradução Geraldo Duarte de Souza, Rio de Janeiro: IPC/BR, 1994. ODA, SANDRA Caract. de uma rede mun. de estradas não pavimentadas. São Carlos, 1995. Escola de Engenharia de São Carlos, USP, São Carlos. 2001. OLIVEIRA, JOSÉ AUGUSTO; D’ÁVILA, ALFREDO L. MENDES Curso de Mat. para Revest. de Estradas Não Pavimentadas. Porto Alegre, DAER, 2002. PARKER, DONALD R. Conservação de Estradas Não Pavimentadas. Tradução de Luiz R. Soares, Rio de Janeiro: IPR, 1981. SILVA, ISMAEL M. Uma nova visão das rodovias vicinais do Estado do R. G. do Sul. Relat. Final - Progr. Est. de Estradas Mun., Porto Alegre, ST/DAER, 2002. RODRIGUES, JOSÉ O. GUIMARÃES Rodovias Não Pavimentadas – Métodos de Manutenção e Gerência - Ênfase Para as Técnicas de Conservação da Superfície de Rolamento, Porto Alegre, FIJO/PUCRS, 2005.

CONSERVAÇÃO MANUTENÇÃO DE RODOVIAS NÃO PAVIMENTADAS

novas tecnologias Pavimento de concreto com fibras de aço utilizado na ampliação do Terminal de Contêineres de Paranaguá A - SE OBRA DESTINAD TRABALHO,, APRESENT APRESENTA DESTINADA NESTE TRABALHO A À MODERNIZAÇÃO DA OPERAÇÃO NO TERMINAL DE CONTÊINERES DO POR T O DE PARANA GUÁ,QUE CONST AÇÃO DE UM PORT PARANAGUÁ,QUE CONSTA IMPLANTAÇÃO A D A IMPLANT A VIMENT VIMENTO CONCRETO PÁTIO DE 212.400,00M 2 EM PPA O DE CONCRET O COM A AÇO,, EXECUT EXECUTADO INCORPORAÇÃO DE FIBRAS DE AÇO ADO COM P A VIMENT VIMENTADORA APRESENTAMADORA DE FORMA DESLIZANTE . APRESENT AM- SE TTAMBÉM AMBÉM OS PROCEDIMENT OS E ESTUDOS REALIZADOS PPARA ARA A EXECUÇÃO PROCEDIMENTOS D A OBRA, BEM COMO OS RESUL TADOS OBTIDOS COM A RESULT INCORPORAÇÃO DE FIBRAS DE AÇO A O CONCRET O. AO CONCRETO

HISTÓRICO O caso analisado neste trabalho refere-se a uma obra de pátio para o armazenamento e movimentação de contêineres, executada em concreto de cimento Portland acrescido de fibras de aço. O TEVECON, área destinada à movimentação de veículos e contêineres do Porto de Paranaguá foi arrendado, em 1997, à iniciativa privada através de concorrência pública. Em 1999, foi criada uma sociedade de propósito específico para responder pelos termos do contrato de arrendamento. Assim, surgiu o Terminal de Contêineres de Paranaguá (TCP), com composição

Figura 1 Etapas da obra 42

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Carlos Roberto Giublin Julimar Saito Engenheiros Civis - Associação Brasileira de Cimento Portland Valdomiro Mancini Filho Julio Müller Neto Engenheiros Civis - Marder & Müller Construtores Associados

acionária de três empresas brasileiras e duas empresas espanholas. A ampliação do Terminal de Contêineres de Paranaguá foi composta basicamente pela execução das seguintes obras: n cais - reforma e adequação do cais existente (485m de comprimento), para receber os equipamentos destinados à descarga, à carga e à movimentação de contêineres; n pátio de operações de contêineres e veículos - pavimentação de uma área de 212.400m2 (aproximadamente 450mx472m), em concreto com incorporação de fibras de aço; n obras civis - construção de um edifício com quatro pavimentos para a sede administrativa, além de dois barracões, um para a oficina de manutenção dos equipamentos e outro para a área de lavagem de máquinas. Também foi construída uma unidade alfandegária, com 12.000m2, para abrigar a fiscalização de contêineres da Receita Federal; n aterro da retroárea - aterro com areia dragada para formação da área do pátio, com um volume aproximado de 490.000m3. Para a-

gilizar os serviços de pavimentação do pátio de operações de contêineres e veículos, foi executado o processo de adensamento acelerado do aterro, chamado de pré-carga, dividindo a execução da obra em cinco etapas, de acordo com a Figura 1.

PAVIMENTO DE CONCRETO COM FIBRAS DE AÇO PROJETO O projeto de dimensionamento do pavimento de concreto foi realizado pela empresa espanhola ALATEC Ingenieros Consultores y Arquitectos, sendo a nacionalização do mesmo feita pela empresa LPE Engenharia e Consultoria. O pavimento resultou na seção-tipo descrita na Figura 2. A placa de concreto foi projetada com espessura de 30cm, conforme seção-tipo, com exceção dos locais destinados ao trânsito dos equipamentos de movimentação dos contêineres, onde a espessura foi elevada para 40cm. A especificação do concreto re-

Figura 2 Seção-tipo

As juntas transversais de retração, espaçadas a cada 5,0m, não tiveram barras de transferência, recebendo somente a aplicação de selante nas juntas induzidas. Nas juntas transversais de dilatação, espaçadas a cada 50,0m, foram colocadas barras de transferência de carga, de acordo com a Figura 5. MATERIAIS

Figura 3 Geometria das placas de concreto

Figura 4 Detalhe das juntas longitudinais de construção

Figura 5 Detalhe da junta transversal de dilatação

forçado com fibras de aço foi a seguinte: n resistência mínima à tração, aos 28 dias, de 4,8Mpa; n resistência mínima à compressão, aos 28 dias, de 35,0Mpa; n dosagem mínima de fibras de aço de 35kg/m3; As dimensões definidas em projeto para as placas de concreto foram de 5,0m x 5,0m, conforme detalhe da Figura 3. As juntas longitudinais de construção foram de encaixe do tipo macho-fêmea, com barras de ligação de aço espaçadas a cada 60cm (Figura 4).

Nesta seção, serão detalhadas todas as características dos materiais utilizados na obra para confecção dos concretos aplicados na pavimentação. Cimento De acordo com PITTA (1998), qualquer um dos diversos tipos de cimento produzidos no Brasil é utilizável em concretos de pavimentos, desde que atenda às especificações exigidas em cada projeto. O cimento definido nos ensaios para a obra foi o CP IV-RS da Votorantin. A Tabela 1 mostra o ensaio de caracterização fornecido pelo fabricante, referente ao mês de abril de 2002. Agregados n Agregados miúdos Uma parte dos agregados miú-

dos utilizados foi areia lavada, proveniente da jazida Areal das Ilhas. O restante dos agregados consistiu de pó-de-pedra, proveniente da exploração de pedreira. Ambas as fontes dos agregados estão situadas em localidades junto à rodovia BR-277, distante poucos quilômetros da cidade de Paranaguá. Nos ensaios de laboratório realizados nos estudos preliminares, a melhor mescla dos agregados miúdos foi composta de 60% de areia lavada e 40% de pó-de-pedra. O módulo de finura resultante da mescla foi de 2,51. As Figuras 6 e 7 referem-se às curvas granulométricas médias da areia lavada e do pó-de-pedra. n Agregados graúdos Os agregados graúdos foram provenientes de uma pedreira de granito localizada próxima à BR-277, explorada pelo próprio consórcio construtor. Os ensaios preliminares definiram a mescla de agregados graúdos em 50% de cada agregado (britas 1 e 2). Os módulos de finura das britas 1 e 2 foram, respectivamente, 6,65 e 7,16, e os diâmetros máximos definidos em 19,0mm (brita 1)

Tabela 1 Características físicas e químicas do cimento CP IV-RS ENSAIOS FÍSICOS PENEIRA

#200

PENEIRA

#325

ENSAIOS QUÍMICOS 0,13% 1,42%

4629cm2/g

BLAINE ÁGUA CONSISTÊNCIA

30,71%

PERDA AO FOGO

3,20%

S IO 2

29,70%

A L 2O 3

10,75%

FE 2O 3

3,55%

INÍCIO DE PEGA

4:30H

CAO

FIM DE PEGA

5:40H

MGO

4,63%

45,29%

K 2O

1,60%

3 DIAS

29,2MPa

NA 2 O

0,12%

7 DIAS

33,6MPa

SO 3

28 DIAS

44,2MPa

RESÍDUO SOLÚVEL

MASSA ESPECÍFICA DO CIMENTO

3,14g/cm3

RESISTÊNCIA 1 DIA RESISTÊNCIA RESISTÊNCIA RESISTÊNCIA

CO 2

2,74% 24,87% 2,48%

NOVAS TECNOLOGIAS PAVIMENTO DE CONCRETO COM FIBRAS DE AÇO UTILIZADO NA AMPLIAÇÃO DO TERMINAL DE CONTÊINERES DE PARANAGUÁ

e 25,0mm (brita 2). As Figuras 8 e 9 referem-se às curvas granulométricas médias da brita 1 e da brita 2 respectivamente. n Água Foram coletadas amostras de água de várias fontes, sendo submetidas às análises de acordo com a norma NBR 7583 (1984). A fonte definida foi o lago do Areal das Ilhas, estando dentro dos padrões requeridos pela norma. n Aditivos Na composição dos concretos, foi utilizado o produto Mastermix 395N, que é um aditivo polifuncional de base química lignosulfonatada, com densidade aparente de 1,18g/cm3, pH de 8±1 e teor de sólidos entre 38% e 42%. Uma das características desse aditivo é que ele incorpora ar no concreto, e, no caso, o valor incorporado foi de 1,5% de ar, obtido experimentalmente em laboratório. Os testes de laboratório indicaram uma aplicação de 0,6% de aditivo sobre a massa de cimento. n Fibras de aço Para a finalidade pretendida nessa obra, ou seja, para o aumento da resistência à tração e absorção de cargas dinâmicas, optouse pela utilização da fibra de aço RC 8060-BN, com as seguintes características: seção arredondada, comprimento= 60mm, diâmetro= 0,80mm e número equivalente de fibras por quilo igual a 4.600. TRAÇOS DE CONCRETO Para a determinação dos traços de concreto, utilizou-se o método de dosagem experimental do Instituto Nacional de Tecnologia (INT). Em função dos equipamentos de 44

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

Figura 6 Curva granulométrica média da areia lavada

Figura 7 Curva granulométrica média do pó de pedra

Figura 8 Curva granulométrica média da brita 1

Figura 9 Curva granulométrica média da brita 2

espalhamento do concreto, foram desenvolvidas duas famílias de traços, sendo os mais utilizados descritos na Tabela 2 – Traços de concreto. Com o objetivo de obtenção de parâmetros referentes à relação de resistência à tração do concreto, com ou sem adição de fibras, foram ensaiadas séries de amostras dos traços de concreto relacionados na Tabela 2, sendo estes sem adição de fibras. Nesse caso, foi ajustado experimentalmente o teor de água da mistura para obtenção do mesmo abatimento (slump).

EQUIPAMENTOS Por se tratar de uma obra com características de produção, prazo e qualidade muito específicas, foram mobilizados equipamentos capazes de atender a tais padrões. Os estudos realizados apontaram como melhor opção o uso de pavimentadoras de formas deslizantes, visto que esses equipamentos já estavam disponíveis no Brasil. Com a definição da pavimentadora, surgiu a necessidade da implantação de, pelo menos, uma central de concreto dosadora com misturador,

Tabela 2 Traços de concreto UNIDADES

RÉGUA

PAVIMENTADORA

CIMENTO

350,0

335,0

AREIA

MATERIAIS

449,0

447,0

PÓ DE PEDRA

308,0

306,0

BRITA

572,0

565,0

BRITA

571,0

564,0

184,0

162,0

ÁGUA

2,10

2,01

35,0

40 ± 10

20 ± 10

FATOR A/C

0,53

0,48

TEOR DE ARGAMASSA

49,2

49,1

ADITIVOS FIBRA DE AÇO SLUMP

Figura 10 Central dosadora da marca Simplex

Figura 11 Central dosadora e misturadora da marca Arcen

Figura 12 Pavimentadora de forma deslizantes da marca Wirtgen

acessório este de vital importância para a produção de concretos com baixo abatimento de tronco de cone (slump), necessário para o melhor desempenho da pavimentadora. Centrais de concreto Foram mobilizadas duas centrais de concreto para atender aos diversos serviços da obra. O primeiro equipamento instalado foi uma central de concreto dosadora da marca Simplex, modelo TOGO, com capacidade nominal de produção de 30m3/h, conforme Figura 10. O segundo equipamento foi uma central de concreto dosadora com misturador da marca Arcen, modelo ARCMOV 60, com capacidade nominal de produção de 60m3/h, de acordo com a Figura 11. Equipamentos de espalhamento n Pavimentadora de formas deslizantes Os serviços de pavimentação em concreto foram realizados com uma pavimentadora de formas deslizantes da marca Wirtgen, mo-

delo SP 500, de fabricação alemã, conforme Figura 12. Segundo PITTA (1998), essas pavimentadoras - equipamentos de concepção complexa, elevada capacidade de produção e que reúnem, em uma só unidade, a recepção, a distribuição, a regularização, o adensamento e a terminação superficial do concreto - reduzem os tempos de aplicação do concreto, diminuem os custos unitários dos serviços e executam pavimentos de alta qualidade. n Equipamentos de pequeno porte Na obra, utilizaram-se também equipamentos de pequeno porte do tipo régua treliçada, que se constitui basicamente de formas metálicas de contenção lateral do concreto, vibradores de imersão (freqüência mínima de 60Hz), régua vibratória e régua acabadora de madeira ou aço (Figura 13). Equipamentos de Transporte O concreto foi transportado para a frente de serviço utilizando-se dois equipamentos: para espalha-

mento usando régua treliçada, o concreto era transportado em caminhões-betoneira (Figura 14), e, quando se usava a pavimentadora, em caminhões-basculante (Figura 15).

Figura 13 Régua treliçada

Figura 14 Transporte do concreto em caminhões betoneira

MÉTODO EXECUTIVO Um dos objetivos deste trabalho é detalhar os serviços necessários à pavimentação em concreto do pátio de movimentação de contêineres e veículos, conforme serão demonstrados a seguir. Os serviços preliminares, como execução do aterro hidráulico, infraestrutura de drenagem e outros, não serão mencionados neste trabalho. Produção do concreto Conforme descrito no item Centrais de concreto, duas centrais foram mobilizadas para execução

Figura 15 Transporte do concreto em caminhões basculante

NOVAS TECNOLOGIAS PAVIMENTO DE CONCRETO COM FIBRAS DE AÇO UTILIZADO NA AMPLIAÇÃO DO TERMINAL DE CONTÊINERES DE PARANAGUÁ

dos serviços de produção do concreto para a obra. A primeira instalada foi uma central dosadora, responsável por produzir concretos para os serviços preliminares, como, por exemplo, reforço das estruturas do cais existente, obras de drenagem, fundação das edificações. Essa central, de pequena capacidade de produção, atendeu às necessidades iniciais da obra, e, para não interromper a produção dos concretos para a pavimentadora, o consórcio construtor resolveu deixála instalada durante todo o período da execução da obra. A segunda central instalada, uma dosadora com misturador acoplado, foi realmente a produtora de todo o concreto usado na pavimentação do pátio. A característica de produção constante e a qualidade garantida através do sistema computadorizado de controle das operações de carga e mistura permitiram que se obtivesse uma produção próxima à nominal do equipamento. A média de produção horária foi de 55m3/h, o que representou uma produção ideal para a alimentação da pavimentadora na pista. A situação mais interessante na produção desse concreto foi a necessidade de atender às especificações do projeto, que previu a adição de 35kg de fibras de aço por

Figura 16 Dosador de fibras de aço da marca Incite AB 46

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m3 na mistura. Para que a alimentação das fibras fosse constante, foi mobilizado um dosador de fibras, equipamento especialmente importado para esse fim (Figura 16). Esse dosador de fibras ficou acoplado à central de concreto ARCMOV 60, alimentando-a através de correia transportadora, sendo que o ponto de despejo das fibras era sobre a correia transportadora principal da central, antes do misturador. Execução do pavimento de concreto Pode-se separar a execução da pavimentação em concreto do pátio em duas fases distintas. A primeira fase, com um volume aproximado de 15.000m3 de concreto, foi executada com a pavimentadora Wirtgen SP-500, sem formas laterais. Nessa situação, mesmo utilizando concreto com baixo abatimento (slump), na ordem de 1±1cm, os bordos tiveram um abatimento médio de 5mm. Por se tratar de um pátio de grandes dimensões e pequena declividade, os projetistas definiram um abatimento máximo de 2mm, valor este que não foi atingido. Na segunda fase da obra, com a execução do volume restante de concreto (55.000m3), foi utilizada a mesma pavimentadora, mas com o acréscimo de formas laterais, que permitiram atingir abatimentos de bordos compatíveis

Figura 17 Detalhe da forma metálica fixa

com os índices de projeto. As formas laterais mobilizadas foram metálicas (Figura 17), com a face interna em formato de macho-fêmea. Como no processo normal de trabalho da pavimentadora não há necessidade de formas laterais, já que a mesma possui formas laterais embutidas, foram desenvolvidas formas com detalhes especiais. Estas permitiram o controle dos níveis de superfície utilizando os sensores da máquina. A vantagem principal no uso dessa forma foi a garantia da integridade do bordo dentro dos parâmetros de projeto. Como desvantagens, podem-se citar o aumento de mão-de-obra, o aumento do tempo de execução para forma e desforma, maior cuidado na desforma, para não quebrar o bordo, aumento do custo, em função da mobilização das mesmas. O detalhe mais importante para manter o nivelamento das formas laterais metálicas foi a instalação de placas de concreto fixadas na sub-base (Figura 18), antes da colocação das formas. Desse modo, com as formas bem niveladas e o uso dos sensores da pavimentadora, pôde-se garantir o correto nivelamento superficial. Entre a sub-base e a placa de concreto, era colocado um filme

Figura 18 Blocos para nivelamento das formas

Figura 19 Filme plástico para isolamento da base

Figura 20 Posição dos sensores nas formas metálicas

Figura 21 Distribuição do concreto com o auxílio de escavadeira hidráulica e detalhe da correia transportadora

plástico de 150 micra, com a função de isolar as camadas, conforme mostra a Figura 19. Após a conclusão dos serviços de colocação e nivelamento das formas laterais, a pavimentadora era posicionada sobre as formas, com as hastes dos sensores eletrônicos apoiadas sobre as abas das formas, conforme mostrado na Figura 20. A descarga do concreto na frente da pavimentadora foi realizada diretamente do caminhão-basculante e, para a distribuição homogênea do concreto, foi usada escavadeira hidráulica, conforme mostra a Figura 21. Para que as garras das sapatas da pavimentadora não danificassem o concreto das placas adjacentes, ainda em fase de cura, era colocada uma correia transportadora, conforme detalhe da Figura 21. A texturização da superfície do concreto foi realizada com a utilização de uma lona de vinil, com as pontas desfiadas, passadas no

sentido longitudinal, deixando pequenos sulcos ondulados na superfície do pátio (Figura 22). Para a execução da cura química do concreto, foi aplicado o produto Masterkure 204B, à base de solvente e formador de película plástica. O produto de cura foi aplicado com uma bomba pulverizadora costal manual, com consumo de 320g/m2. Esse consumo foi reduzido para 250g/m2, com a utilização de uma bomba costal, porém com um motor mecânico, como mostra a Figura 23. Entre seis e 12 horas após a concretagem, dependendo das condições de temperatura e umidade do ar, iniciava-se o primeiro corte das juntas transversais de retração, com profundidade de 10cm e espessura de 3mm. A conclusão do tratamento das juntas transversais de retração, conforme recomendação técnica, ocorria após 60 dias da concretagem, com o alargamento de 3mm para 6mm até

uma profundidade de 2cm. Após a conclusão dos cortes, procederam-se a colocação do cordão de poliuretano e o preenchimento com selante do tipo primer e polisulfeto. As juntas longitudinais de construção eram serradas, em média, de dois a três dias após a concretagem, para efeito de alívio das tensões, e eram tratadas juntamente com as juntas transversais de retração e com as juntas transversais de dilatação, usando-se os mesmos procedimentos. Em obras desse porte, algumas placas de concreto possuem dimensões diferentes ou estão próximas a edificações, não sendo possíveis de se executar com pavimentadoras. Para esses casos, utilizou-se um equipamento de pequeno porte (régua treliçada), com lançamento de concreto realizado diretamente dos caminhões-betoneira, espalhamento e vibração manual, e todos os demais acabamentos feitos manualmente (Figura 24).

Figura 22 Texturização

Figura 23 Aplicação da cura química com bomba costal com motor

Figura 24 Execução de pavimento com régua treliçada

NOVAS TECNOLOGIAS PAVIMENTO DE CONCRETO COM FIBRAS DE AÇO UTILIZADO NA AMPLIAÇÃO DO TERMINAL DE CONTÊINERES DE PARANAGUÁ

CONTROLE TECNOLÓGICO

Os resultados obtidos nos rompimentos dos corpos-de-prova dos

A execução da obra destinada à modernização da operação no Terminal de Contêineres do Porto de Paranaguá e, principalmente, a implantação de um pátio de 212.400m2 em pavimento de con-

creto com a incorporação de fibras de aço atendem a todos os requisitos de projeto. A utilização de pavimentadora de forma deslizante, equipamento de última geração para pavimentação em concreto, proporcionou vantagens técnicas e econômicas ao consórcio construtor. A resistência característica à compressão atingiu valores 5% maiores em relação à resistência inicial de projeto, e a resistência característica à tração resultou em valores 9% superiores à resistência de projeto. As dificuldades iniciais para a utilização das fibras de aço, tais como variação na dosagem, irregularidade, formação de grumos de fibras de aço, foram sanadas com a mobilização do dosador de fibras. No comparativo das resistências obtidas, o traço de concreto dosado com 35kg de fibras de aço resultou em uma resistência à tração 22% maior que o mesmo concreto dosado sem a adição de fibras de aço.

Figura 25 Resistência característica à compressão (fck)

Figura 26 Resistência característica à tração na flexão (fctM,K)

Figura 27 Comparativo da resistência do concreto com e sem fibra de aço

O controle tecnológico dos serviços de pavimentação em concreto foi realizado conforme as recomendações das seguintes normas: n NBR 5738 (1994) - moldagem de corpos-de-prova cilíndricos e prismáticos; n NBR 5739 (1994) - rompimento de corpos-de-prova cilíndricos à compressão; n NBR 12142 (1991) - rompimento de corpos-de-prova prismáticos à tração na flexão. A freqüência de moldagem dos corpos de prova obedecia ao seguinte procedimento: ensaio de abatimento (slump) em todos os caminhões; moldagem de quatro corposde-prova cilíndricos a cada 28m3; moldagem de três corpos-de-prova prismáticos a cada 50m3. RESULTADOS

concretos (Figura 25 e 26) comprovaram o pleno atendimento das resistências requeridas pelo projeto, isto é, resistência característica à tração de 4,8MPa e resistência característica à compressão de 35,0MPa. O desvio padrão médio na compressão manteve-se na ordem de 1,69MPa, e o desvio padrão médio na tração ficou na ordem de 0,23MPa. O concreto adicionado com 35kg de fibras de aço (RC 8060) resultou no incremento da resistência à tração aos 28 dias da ordem de 22%, em relação ao concreto sem fibras, e, aos sete dias, esse acréscimo foi maior ainda, alcançando valores até 77% maiores, conforme se pode observar na Figura 27.

CONCLUSÃO

REFERÊNCIAS PORTER, H.F. Preparation of concrete from selection of materials to final disposition, Proc. National Association of Cement Users. Detroit, ACI, 1910.V.6. ABNT NBR 5736: Cimento portland pozolânico. Rio de Janeiro, 1991. ABNT NBR 5738: Moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos ou prismáticos de concreto. Rio de Janeiro, 1994. ABNT NBR 5739: Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 1994. ABNT NBR 7211: Agregado para concreto. Rio de Janeiro, 1983. ABNT NBR 7583: Execução de pavimentos de concretos simples por meio mecânico. Rio de Janeiro, 1986. ABNT NBR 12142: Concreto – Determinação da resistência à tração na flexão em corpos de prova prismáticos. Rio de Janeiro, 1991. DNER DNER-ES 324: Pavimentação – Concreto de cimento portland com equipamentos de formas deslizantes. Brasília, 1997. DNER DNER-ES 325: Pavimentação – Concreto de cimento portland com equipamentos de pequeno porte. Brasília, 1997. PITTA, M. R. Construção de pavimentos de concreto simples. 3.ed. São Paulo: ABCP, 1998. 48

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

novas tecnologias Avaliação de viabilidade e implantação de geogrelhas poliméricas no combate ao trincamento por fadiga A - SE A REALIZAÇÃO DE UM TRECHO EXPERIMENT APRESENTA EXPERIMENTAL APRESENT AL QUE A URAÇÃO DE PPA A VIMENT OS COM GEOGRELHAS RESTA VIMENTOS CONTEMPLA A REST POLIMÉRICAS.. ESTE TRABALHO MOSTRA O PLANEJAMENT PLANEJAMENTO POLIMÉRICAS O DO TRECHO REFORÇADO COM AS GEOGRELHAS, ATRAVÉS DA PREVISÃO DE DESEMPENHO E DA ANÁLISE TÉCNICO-ECONÔMICA DE ADE DE IMPLANT VIABILIDADE IMPLANTAÇÃO AÇÃO,, A CONSTRUÇÃO DO TRECHO VIABILID AÇÃO ORAMENT O DO MONITORAMENT ORAMENTO REFORÇADO E A SEÇÃO DE REFERÊNCIA E MONIT EXPERIMENTAL AL,, CONTEMPLANDO CONDIÇÃO A ATU TUAL TRECHO EXPERIMENT AL TU AL DO ESTADO IRREGULARIDADE EST ADO DE SUPERFÍCIE , IRREGULARID ADE LLONGITUDINAL ONGITUDINAL , V ALIAÇÕES AMENTOS RODA AV AFUND AMENT OS NAS TRILHAS DE ROD A E A A URAÇÃO DEFLECTOMÉTRICAS RESTA URAÇÃO.. DEFLECT OMÉTRICAS ANTES E APÓS A REST

istoricamente, a engenharia rodoviária vem buscando solucionar, de maneiras distintas, o problema do trincamento por fadiga de camadas asfálticas, principalmente a reflexão de trincas. Nos casos mais simples, em que os defeitos no pavimento existente se apresentavam de uma forma branda, a solução comumente usada era a execução de espessas camadas asfálticas, buscando reduzir a velocidade de propagação das trincas e também as tensões térmicas e de tráfego geradas no pavimento. Nas situações mais críticas, a solução convergia para a reconstrução, removendo-se as camadas afetadas pelo trincamento. Nos dias de hoje, vêm sendo utilizadas modernas técnicas de pavimentação no combate à reflexão de trincas, por exemplo, a adição de polímeros à mistura asfáltica, a reciclagem e a inserção de camadas intermediárias de reforço (geogrelhas) e de alívio de tensões (geotêxteis).

Atualmente, diversas alternativas estão sendo testadas e especificadas no combate ao trincamento por fadiga, portanto deve-se avaliar os seus aspectos técnicos e econômicos. Dessa forma, sendo notória a escassez de recursos financeiros no setor rodoviário brasileiro, torna-se essencial o aperfeiçoamento do retorno dos investimentos nessa área através de análises econômicas confiáveis. Assim, este trabalho mostra o planejamento de um trecho reforçado com geogrelha polimérica através da previsão de desempenho e da análise técnico-econômica de viabilidade de implantação, construção e monitoramento desse trecho experimental.

PROJETO DO EXPERIMENTO O trecho experimental referido neste trabalho situa-se na BR-386, no RS, num local onde a capacidade de tráfego foi ampliada através

Luís Eduardo P. Severo Engenheiro Civil - Consórcio Univias Aislan Bühler Engenheiro Civil - Consórcio Univias Luís Fernando Vanacor Engenheiro Civil - Consórcio Univias Paulo Ruwer Engenheiro Civil - Consórcio Univias Flávio Montez Huesker Ltda. Guillermo Montestruque Vilchez Engenheiro Civil - Huesker Ltda.

Figura 1 Estrutura do pavimento existente

da implantação de mais uma pista, sendo que o acostamento existente foi, em parte, transformado em terceira faixa, no ano de 2005. Devido ao grande volume de tráfego da rodovia, associado à baixa capacidade de suporte do acostamento, o trecho apresentou, ao final do ano de 2005, um elevado grau de trincamento tipo FC-23 e remendos, bem como elevadas deflexões e raios de curvatura baixos, valores próximos a 100mm, denotando a necessidade de restauração já no início de 2006. A Figura 1 apresen-

NOVAS TECNOLOGIAS AVALIAÇÃO DE VIABILIDADE E IMPLANTAÇÃO DE GEOGRELHAS POLIMÉRICAS NO COMBATE AO TRINCAMENTO POR FADIGA

Figura 2 Padrão de trincamento no trecho antes da restauração

ta a estrutura de pavimento existente na terceira faixa implantada. A condição do pavimento nesta faixa caracterizava-se pela alta incidência de trincas, padrão FC-23, conforme preconiza a norma DNER-PRO 08/94. Alguns segmentos ao longo do trecho apresentavam áreas com reparos, já que existiam muitas trincas interligadas, que permitiam a infiltração de água na estrutura do pavimento. As Figuras 2 e 3 apresentam o estado de superfície do trecho antes da restauração. Devido à grande quantidade de remendos executados e aos demais defeitos observados na pista, temse, na terceira faixa, um quociente de irregularidade elevado, se comparado com o das demais faixas de tráfego (Figura 4). Os procedimentos adotados para avaliação da irregularidade longitudinal estão descritos em Severo et al. (2004). A avaliação da condição estrutural do pavimento foi realizada com base no levantamento deflectométrico detalhado através de ensaios com o Falling Weight Deflectometer (FWD-KUAB), sendo medidas bacias de deformação a cada 40 metros. A magnitude das deflexões máximas obtidas está apresentada na Figura 5. A Figura 6 apresenta os raios de curvatura (caracterizam-se por indicar o arqueamento da deforma50

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

Figura 3 Reparos localizados no trecho

ção na sua porção mais crítica), conforme a norma DNER-PRO 11/94. Quando os valores são inferiores a 100mm, a estrutura apresenta má qualidade estrutural. Dessa análise, percebe-se que

os raios de curvatura estão próximos do limite inferior, o que mostra que, realmente, essa terceira faixa implantada sobre o acostamento necessita de um reforço estrutural. O tráfego atuante na rodovia

Figura 4 Quociente de irregularidade

Figura 5 Deflexão no ponto de aplicação da carga (D0)

Figura 6 Raios de curvatura do trecho antes da restauração

caracteriza-se por uma concentração de aproximadamente 50% do volume diário médio (VDM) de veículos comerciais (caminhões e ônibus) e pode ser classificado como pesado (Nano AASHTO>106). O número equivalente de repetições do eixo padrão rodoviário (N) para os fatores de carga estabelecidos pela AASHTO, bem como o VDM, é: n N =1,8 x 106; ano AASHTO n VDM =1.200 (caminhões e comercial ônibus); n VDM =2.400. total De forma a restabelecer condições estruturais ao pavimento, conforto ao rolamento e segurança aos usuários da rodovia, foi projetada a restauração desse pavimento. Assim, surgiu o questionamento sobre a técnica de pavimentação a ser usada, para garantir-lhe uma vida de serviço adequada. Decidiu-se avaliar a utilização de asfalto convencional (CAP 50/70), asfalto com polímero e a inserção de uma geogrelha de reforço. Para a previsão da vida de serviço dessas alternativas, optouse pelos modelos de previsão de desempenho mecanístico-empíricos.

PROCEDIMENTO DE CLASSIFICAÇÃO TÉCNICO-ECONÔMICA DAS MISTURAS Avaliou-se o comportamento de diferentes ligantes asfálticos, CAP 50/70 e um asfalto modificado por polímeros, através do desempenho quanto à fadiga (surgimento e propagação de trincas produzidas pela ação repetida das cargas do tráfego). Os parâmetros fundamentais que constituem uma mistura asfáltica, a lei de fadiga e o módulo dinâ-

mico foram determinados através de ensaios de creep em compressão diametral (Figura 7), realizados no laboratório do Consórcio Univias. Com os parâmetros estabelecidos nesses ensaios de laboratório, obteve-se a lei de fadiga desses diferentes materiais, os quais foram inseridos no modelo de dimensionamento mecanístico-empírico Pavesys (Rodrigues, 2001), proporcionando a previsão de desempenho do pavimento a ser restaurado. Nesse estudo de caso, foi dimensionada uma reperfilagem com 1,5cm de espessura, seguida da execução de uma nova camada asfáltica com espessura de 5cm. Entretanto a Concessionária adotou um procedimento técnico e econômico para selecionar a alternativa de pavimentação com maior relação custo/benefício, através da parametrização do custo ao longo do ciclo de vida de cada alternativa, descontando-se a vida restante ao final do período de projeto estipulado para a alternativa menos durável. O objetivo dessa análise é garantir que a escolha da técnica de pavimentação seja condicionada pelo seu desempenho, descartando, assim, uma análise simplista que contemple apenas a utilização da técnica de menor custo de implantação. A Tabela 1 apresenta os resultados obtidos para esse caso específico através dessa análise para os ligantes asfálticos CAP 50/70 e asfalto modificado por polímeros (AMP), com e sem a inserção da geogrelha polimérica (GG). Cabe lembrar que os valores se encontram em uma unidade monetária fictícia (UM). Utilizando os resultados obtidos

Figura 7 Ensaio de creep em compressão diametral - Fonte: Pavesys Engenharia

na análise técnico-econômica, optou-se pela inserção de uma geogrelha polimérica no interior da nova camada asfáltica, isto é, inicialmente foi executada uma camada asfáltica delgada (com espessura de 1,5cm) com asfalto polímero, seguida da inserção da geogrelha recoberta por uma nova camada com asfalto polímero (com espessura de 5cm), num determinado trecho. No restante da extensão da terceira faixa, foi adotada a mesma solução, porém sem a inserção da geogrelha. Portanto o trecho que contempla a inserção de uma geogrelha foi denominado de trecho experimental. A construção e o monitoramento do trecho experimental tem como objetivo principal permitir uma comparação direta entre duas diferentes soluções a serem utilizadas como retardadoras do aparecimento de trincas por reflexão na nova camada asfáltica. As principais características da construção do trecho são apresentadas ao longo deste tra-

NOVAS TECNOLOGIAS AVALIAÇÃO DE VIABILIDADE E IMPLANTAÇÃO DE GEOGRELHAS POLIMÉRICAS NO COMBATE AO TRINCAMENTO POR FADIGA

Tabela 1 Classificação técnico econômica dos ligantes asfálticos RESTAURAÇÃO TRECHO EXPRIMENTAL DA RODOVIA BR-386 -CLASSIFICAÇÃO TÉCNICA ECONÔMICA DAS MISTURAS ASFÁLTICAS

LIGANTE

AMP

1 + GG

AMP

VALOR RESIDUAL, VR -(UM/KM)

CUSTO CUSTO VIDA TOTAL DE DENSIDADE TEOR DE UNITÁRIO SERVIÇO DA MISTURA LIGANTE IMPLANTADO IMPLANTAÇÃO (ANOS ) (UM/KM) (UM/T)

CONVENCIONAL

+GG CONVENCIONAL

T=1.9;

T=0;

I=9%A.A.

K=12%A.A.

K=15%A.A.

CCV12

CCV15

2.456

6,3

1179,77

65.955,78

6,1

53.491,24

43.128,90

41.016,32

22.826,88

24.939,45

2.456

6,3

1179,77

58.840,94

2,8

22.109,34

17.826,31

16.953,13

41.014,63

41.887,81

2.480

5,6

1132,37

64.228,60

3,3

32.096,15

25.878,47

24.610 24.610,87 L87

38.350,13

39.617,73

2.480

5,6

1132,37

57.113,76

1,9

57.113,76

LARGURA DA PISTA (m) INFLAÇÃO (% a.a.) TAXA DE DESCONTO (% a.a.)

3,6 1,09 1,12 1,15

SOLUÇÃO DE PROJETO

REPERFILAGEM

CCV

CUSTO NO CICLO DE VIDA

CCV12

CUSTO NO CICLO DE VIDA COM TAXA DE DESCONTO DE 12% a.a.

CCV15

CUSTO NO CICLO DE VIDA COM TAXA DE DESCONTO DE 15% a.a.

VR = ONDE: VR

(1,5cm) + CBUQ (5cm) + GEOGRELHA

balho. Resumidamente, pode-se informar que foram executadas duas seções reforçadas com a geogrelha, com extensão de 564 e 179 metros, além de 1.700 metros sem reforço, contemplando apenas o asfalto modificado por polímero.

CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS UTILIZADOS NA RESTAURAÇÃO

- VIDA RESIDUAL DO PAVIMENTO ; (t) - VIDA DE SERVIÇO DO PAVIMENTO NO PERÍODO (t);

- CUSTO TOTAL DE IMPLANTAÇÃO DA TÉCNICA; - INFLAÇÃO; K - TAXA DE ATRATIVIDADE DO INVESTIMENTO.

MISTURAS ASFÁLTICAS

cialmente de Hatelit® C 40/17, a qual é fabricada com filamentos de poliéster de alta tenacidade e um geotêxtil não tecido ultraleve, ambos com recobrimento betuminoso, formando malhas de 40x40 milímetros (Figura 8).

Inicialmente, foi executada uma camada de reperfilagem com espessura de 1,5cm de camada asfáltica (asfalto polímero) no intuito de uniformizar a superfície e permitir a instalação adequada das geogre-

Tabela 2 Características da mistura de textura fina utilizada na reperfilagem CARACTERÍSTICAS DA MISTURA CARACTERÍSTICAS DA MISTURA - MARSHALL AMP

LIGANTE ASFÁLTICO TIPO DE MATERIAL

TEOR ÓTIMO

6,4

CBUQ A

FAIXA

COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA

GEOGRELHA Foi utilizada no experimento uma geogrelha denominada comer-

Vs - V s(t) Vs x CI x i Vs(t)

BRITA

3/4"

BRITA

3/8"

38%

T/M3

DENSIDADE APARENTE

2.476

VOLUME DE VAZIOS

RBV

79,6

KFG

1218

(X 0,01" )

11,5

ESTABILIDADE FLUÊNCIA

62%

PÓ DE PEDRA

CURVA GRANULOMÉTRICA DA MISTURA PENEIRA #

Figura 8 Detalhe da geogrelha de poliéster já instalada no campo 52

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PROJETO

FAIXA DE TRABALHO

FAIXA DAER - B

%PASS

3/4"

100,0

1/2"

94,7

100,0

3/8"

86,8

92,9

100,0

80,0

100,0

Nº4

63,8

58,2

70,2

55,0

75,0

Nº8

41,9

37,2

45,2

35,0

50,0

Nº30

20,7

18,1

26,1

18,0

29,0

Nº50

15,2

13,2

21,2

13,0

23,0

Nº100

10,6

16,6

8,0

16,0

Nº200

7,5

4,5

10,0

4,0

10,0

Figura 11 Espalhamento da camada de concreto betuminoso usinado a quente

Figura 9 Camada de reperfilagem executada sobre o pavimento antigo (acima) e execução da pintura de ligação (abaixo)

Figura 10 Instalação da geogrelha

lhas. Após, foi executada uma camada asfáltica de concreto asfáltico polimerizado com espessura de 5cm, sendo que a usinagem, o espalhamento e a compactação

foram realizados com procedimentos e equipamentos tradicionalmente usados na pavimentação. As tabelas 2 e 3 apresentam as características das misturas asfálticas.

Tabela 3 Características da mistura asfáltica da camada de recapeamento CARACTERÍSTICAS DA MISTURA CARACTERÍSTICAS DA MISTURA - MARSHALL LIGANTE ASFÁLTICO

AMP

TIPO DE MATERIAL

CBUQ

FAIXA

DAER

COMPOSIÇÃO GRANULOMÉTRICA

TEOR ÓTIMO

6,3

T/M3

DENSIDADE APARENTE

2.456

VOLUME DE VAZIOS

RBV

79,6

KFG

1840

ESTABILIDADE

BRITA

3/4"

18%

BRITA

3/8"

20%

FLUÊNCIA

(X 0,01" )

13,4

62%

KGF/CM2

12,6

PÓ DE PEDRA

CURVA GRANULOMÉTRICA DA MISTURA PENEIRA #

PROJETO

FAIXA DE TRABALHO

FAIXA DAER - B

%PASS

3/4"

100,0

1/2"

94,7

88,7

100,0

80,0

100,0

3/8"

86,8

81,0

90,0

70,0

90,0

Nº4

63,8

58,0

70,0

50,0

70,0

Nº8

41,9

38,0

46,0

35,0

50,0

Nº30

20,7

18,0

25,0

18,0

29,0

Nº50

15,2

13,0

19,0

13,0

23,0

Nº100

10,6

8,0

14,0

8,0

16,0

Nº200

7,5

5,0

9,0

4,0

10,0

CONSTRUÇÃO DO TRECHO EXPERIMENTAL O trecho experimental foi executado no dia 25 de janeiro de 2006 e está localizado entre os quilômetros 333+500 e 336+000, lado direito (faixa 3) da rodovia BR-386 no RS. Foram construídas duas seções com a geogrelha polimérica, totalizando 743 metros, e o restante sem a inclusão do reforço. A construção do trecho foi realizada no sentido crescente ao estaqueamento da rodovia e contemplou as seguintes e principais atividades (Figuras 9 a 11): n execução de reperfilagem com concreto asfáltico a quente de textura fina (faixa A – DAER-RS); n pintura de ligação nas taxas recomendadas pelos fabricantes das geogrelhas (0,5l/m2) e nos segmentos sem a presença de reforço, taxas convencionais para a execução de recapeamento simples em concreto asfáltico. A pintura de li-

NOVAS TECNOLOGIAS AVALIAÇÃO DE VIABILIDADE E IMPLANTAÇÃO DE GEOGRELHAS POLIMÉRICAS NO COMBATE AO TRINCAMENTO POR FADIGA

gação foi executada com emulsão asfáltica RR-2C; n nas seções contempladas com sistema anti-reflexão de trincas, a instalação da geogrelha foi realizada conforme recomendação do fabricante. A geogrelha não necessitou de maiores cuidados para a instalação, bastando desenrolá-la sobre a superfície (com auxílio mecânico), entretanto foi realizado o espalhamento de granilha na superfície, para evitar a sua movimentação. Devido ao trecho ser sinuoso, a instalação foi realizadas em etapas, cortando o reforço nos locais curvos, formando uma nova emenda e ancorando a geogrelha no rolo anterior (Figura 9); n espalhamento da camada de concreto asfáltico com espessura média de 5cm; n compactação da camada de concreto asfáltico de forma convencional, utilizando rolos compactadores de pneus e um rolo compactador do tipo tandem para acabamento.

mês de vida de serviço, ele se apresenta isento de defeitos (Figura 12). Como era esperado, a inserção do reforço na terceira faixa gerou uma melhoria da capacidade estrutural do trecho, o que pode ser visualizado pelo aumento dos raios de curvatura do pavimento, sendo que uma análise mais aprofundada da existência de efeito benéfico da inserção da geogrelha na capacidade estrutural do pavimento ainda será realizada (Figura 13).

CONSIDERAÇÕES FINAIS Neste artigo, foram apresentados o planejamento do experimento, a implantação e o monitoramento de um trecho experimental de pavimento flexível restaurado, com o propósito de se investigar o comportamento da geogrelha polimé-

Figura 12 Condição atual do pavimento

rica como camada intermediária antireflexão de trincas. Também se viabilizou o estudo técnico e econômico das alternativas de pavimentação, mostrando a importância de se estudar o desempenho essas alternativas ao longo do seu ciclo de vida.

MONITORAMENTO DO DESEMPENHO O monitoramento desse trecho está sendo realizado constantemente, através do levantamento de defeitos e afundamentos e da avaliação estrutural, contudo até o quarto

Figura 13 Avaliação do raio de curvatura após a execução da obra

REFERÊNCIAS RODRIGUES, R. M. (2001) Projeto de Pavimentos. Apostila do curso de pós-graduação. Divisão de Infra-Estrutura Aeronáutica, Instituto Tecnológico de Aeronáutica. São José dos Campos, SP. SEVERO, L.; RUWER, P.; KLEIN, R.; e GONÇALVES, F.P. Projeto e construção de um trecho experimental com sistema anti-reflexão de trincas - 9º ENACOR – Encontro Nacional de Conservação Rodoviária, Natal, RN, 2004. 54

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novas tecnologias Aplicação de microrrevestimento asfáltico a frio no preenchimento de trilhas de roda - rodovia PR-272 ESTE TRABALHO DESCREVE A EXECUÇÃO DE MICRORREVESTIMENT VIA PR -272, MICRORREVESTIMENTO ASFÁLTICO RODOVIA PR-272, O ASFÁL TICO A FRIO (MRAF) NA RODO NO TRECHO DO ENTRONCAMENT O COM A RODO VIA BR -376 A O DISTRIT O DE POR TO UBÁ, QUE FFAZ AZ PPAR AR TE DO ENTRONCAMENTO RODOVIA BR-376 AO DISTRITO PORT ARTE RODOVIAS ESTADO RESPONSABILIDADE PROGRAMA DE RECUPERAÇÃO EMERGENCIAL DE RODO VIAS DO EST ADO DO PARANÁ, SOB RESPONSABILID ADE DO DER/PR. DEVIDO A CARACTERÍSTICAS ESPECÍFICAS DO TRECHO EM QUESTÃO, FOI NECESSÁRIA A UTILIZAÇÃO DE UMA TÉCNICA A QU AL NÃO EST AMOS MUIT ADOS A VER NO BRASIL , QUE É O PREENCHIMENT O DE TRILHAS QUAL ESTAMOS MUITO HABITUADOS PREENCHIMENTO O HABITU DE ROD TICA UTILIZANDO ARA AMBOS OS SERVIÇOS RODA CAMADA ASFÁLTICA UTILIZANDO,, PPARA SERVIÇOS,, O MRAF MRAF.. A A COM POSTERIOR APLICAÇÃO DE CAMAD A ASFÁL TÉCNICA CONSISTE EM UTILIZAR A VERSA TILID ADE DO MRAF ARA ISSO VERSATILID TILIDADE MRAF,, SENDO QUE , PPARA ISSO,, FORAM REALIZADOS PROJET PROJETOS OS DISTINT OS PPARA ARA O PREENCHIMENT AS TRILHAS DE ROD ARA A CAMAD A DE ROLAMENT O. A EXECUÇÃO DO DISTINTOS PREENCHIMENTO DAS RODA CAMADA ROLAMENTO O D A E PPARA REALIZADA EQUIPAMENT AMENTOS SERVIÇO FOI REALIZAD A COM O USO DE EQUIP AMENT OS ESPECIAIS PPARA ARA A APLICAÇÃO DO MRAF APENAS NAS TRILHAS OL VID A TTAMBÉM AMBÉM UMA EMULSÃO ESPECIALMENTE FORMULAD A E ESPECÍFICA PPARA ARA TTAL AL TRILHAS.. FOI DESENV DESENVOL OLVID VIDA FORMULADA APLICAÇÃO. AS OBRAS COMEÇARAM EM ABRIL DE 2005 E FORAM CONCLUÍDAS EM JULHO DO MESMO ANO. O TRECHO COMPREENDE UMA EXTENSÃO DE 55,7KM, ONDE EM APRO A TAD A A APROXIMAD XIMADAMENTE CONSTA ADA XIMAD AMENTE 17,0KM FOI CONST PRESENÇA DE TRILHAS DE ROD AD A A TÉCNICA DE QUE EST AMOS TRA TANDO NESTE TRABALHO RODA EXECUTAD ADA ESTAMOS TRAT TRABALHO.. O A E EXECUT TADO FOI CONSIDERADO SA A TÓRIO E A ATIV RESULT SATISF TISFA ATENDEU EXPECTA TIVAS AS,, PROPORCIONANDO A PRESERV PRESERVAÇÃO RESUL TISF TENDEU ÀS EXPECT AS AÇÃO DEBILITAD ADA SOBREVIDA SUA COMPROMETIDA. DESSA MALHA DEBILIT AD A E UMA SOBREVID A DE SU A ESTRUTURA COMPROMETID A. José Antonio Antosczezem Junior Engenheiro Químico - Greca Distribuidora de Asfaltos Wander Paulo da Silva Omena Engenheiro Químico - Greca Distribuidora de Asfaltos Armando Morilha Junior Engenheiro Civil - Greca Distribuidora de Asfaltos

serviço de Microrrevestimento Asfáltico a Frio (MRAF) é reconhecido como um meio eficaz e de boa relação custo/benefício na manutenção de pavimentos rígidos e flexíveis. É geralmente utilizado como uma forma de conservação ou tratamento de superfície. Como tratamento de superfície, fornece um revestimento resistente à derrapagem, devido, principalmente, à sua característica de macrotextura. Como tratamento de conservação, é também usado para enchimento de trilhas de rodas e depressões no pavimento, sendo a técnica que deu origem ao MRAF e que, ainda hoje, é comumente utilizada em outros países, mas ainda não é muito difundida no Brasil. Com base nessas in56

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formações, foi realizada, em 2005, uma obra no Estado do Paraná, mais precisamente na rodovia PR-272, para a qual foi necessária a utilização, em conjunto, dessas duas técnicas preconizadas para MRAF: preenchimento de trilhas de roda e aplicação de camada superficial.

HISTÓRICO A idéia de usar o MRAF para preenchimento de trilhas de roda é mais antiga do que se pensa. Dentre as várias versões sobre a origem do MRAF, a principal considera que ele tenha surgido na Alemanha, na segunda metade da década de 70. No final dos anos 60, cientistas alemães iniciaram estudos mais aprofundados sobre a lama asfáltica convencional, que já era emprega-

da na manutenção das autobans como camada de rolamento e no preenchimento das trilhas de roda. Tais estudos tinham como objetivo encontrar uma solução mais econômica para a substituição da lama asfáltica, sem se ter que destruir a camada de rolamento ou aplicar outra camada sobre toda a pista, pois a lama asfáltica convencional apresentava problemas, como demorada liberação da pista ao tráfego, desgaste excessivo e tempo de vida útil pequeno para aquele tipo de rodovia. Após várias tentativas, os cientistas desenvolveram um sistema que consistia em misturar agregados altamente selecionados, água e uma emulsão especial produzida com asfalto de alta qualidade, in-

Figura 1 Preenchimento de trilhas de roda e posterior recobrimento, ambos com MRAF Alemanha, final da década de 60

corporando a ele, polímeros especiais e emulsificantes que garantiam a estabilidade dessa emulsão. A mistura foi aplicada com êxito tanto no preenchimento das trilhas de roda como na camada de rolamento e recebeu o nome de Microrrevestimento Asfáltico a Frio. No Brasil, a utilização do MRAF iniciou-se na segunda metade da década de 90 e está cada vez mais difundida, prova disso é o grande crescimento da aplicação desse tipo de pavimento nos últimos anos. Porém a aplicação de MRAF em deformações de trilhas de roda não é muito utilizada em nosso país, sendo o principal destaque um trecho de 42km na rodovia BR-290, no Estado do Rio Grande do Sul, onde foi realizado, em 2001-02, um serviço de manutenção apenas com o preenchimento com MRAF nas trilhas de roda. Tal obra obteve bastante destaque na mídia local e foi apelidada pelos meios de comunicação de “pista zebrada” (Figura 2).

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA – MÉTODO EXECUTIVO O MRAF consiste numa mistura a frio de emulsão modificada

por polímeros com agregado mineral selecionado, filer (cal hidratada ou cimento Portland), água, aditivos químicos e, dependendo do projeto, aditivos sólidos (fibras de reforço) para melhoria das propriedades mecânicas de flexibilidade do revestimento (ISSA, Design Tecnical Bulletins). Essa mistura é feita num caminhão-usina apropriado, dotado de uma caixa de distribuição que tem como objetivo processar, de forma contínua e homogênea, o espalhamento da massa asfáltica sobre toda a superfície a ser revestida. Para a aplicação de MRAF em trilhas de roda, é utilizada uma caixa de distribuição especial com dois compartimentos separados, que recebem a mistura e a espalham especificamente dentro das trilhas de roda. Segundo recomendação da ISSA (descrita no Apendix B do documento ISSA A143), para cada polegada (25,4mm) de mistura de MRAF aplicada na trilha, deve-se acrescer a espessura aplicada de 1/8 polegada (3,2mm) até ¼ polegada (6,4mm), devido à ação de compactação do tráfego. A Tabela 1 traz as quantidades necessárias de mistura de MRAF, conforme a profundidade da flecha na trilha de roda. Depois de preenchidas as tri-

Figura 2 Esquema de preenchimento de trilhas com MRAF - BR-290 - RS

lhas de roda, deve-se aguardar o tempo necessário para a liberação do MRAF curado ao tráfego. O tempo ideal de cura ou liberação do tráfego, para uma aplicação de MRAF com espessura menor que 15mm, deve ser de 40 minutos a 1,5 hora após seu espalhamento na pista, mas, para espessuras entre 15,0mm a 38,1mm, é admissível tempo de cura de até 2,5 horas, dependendo da rodovia e principalmente do volume de tráfego a que ela é submetida. O processo de cura se dá pela ação do calor e por reações físicoquímicas e químicas que acontecem entre os componentes da emulsão e os agregados. Tais fenômenos estimulam a liberação e evaporação da água do sistema, evento facilmente visualizado pela mudança na coloração do MRAF, que vai de marrom (cor inicial) até preto (cor final). Tabela 1 Quantidades médias necessárias de MRAF para preenchimento de trilhas de roda PROFUNDIDADE MÁXIMA DA TRILHA

QUANTIDADE DE MRAF NECESSÁRIA (kg/m 2)

0,5 - 0,7

12,7 - 19,1

10,8 - 16,3

0,75 - 1,00

19,1 - 25,4

13,6 - 19,0

1,00 - 1,25

25,4 - 31,75

15,2 - 20,6

31,75 - 38,1

17,4 - 21,7

1,25 - 1,50 FONTE : ISSA A 143

APENDIX B

NOVAS TECNOLOGIAS APLICAÇÃO DE MICRO REVESTIMENTO ASFÁLTICO A FRIO NO PREENCHIMENTO DE TRILHAS DE RODA - PR 272

Preenchidas as trilhas e encerrado o processo de cura, a pista pode ser liberada ao tráfego, sendo aconselhável que ela fique, dependendo da rodovia, de um a cinco dias exposta ao tráfego antes do recobrimento com a camada superficial do MRAF. Isso permite que a mistura, dentro das trilhas, sofra um adensamento e libere possíveis “bolsões” de água que se possam formar no interior da mistura. Posteriormente, é aplicada uma camada de MRAF em toda a extensão transversal e longitudinal da pista de rolamento, numa espessura que fica em torno de 8,0mm. Espera-se a cura completa da mistura de MRAF, e a pista pode ser liberada ao tráfego. O MRAF curado fica com aparência similar a de um concreto asfáltico rugoso, denotando um aumento de rugosidade que é responsável pela melhoria da aderência pneu/ pavimento, da drenagem superficial e da diminuição do spray que se forma pela movimentação, em particular, dos caminhões sob chuva. VANTAGENS DAS TÉCNICAS DE MRAF ALIADAS Corrige os defeitos superficiais através do preenchimento das trilhas de roda; n minimiza os custos de execução; n simplifica e agiliza a execução, evitando acidentes e congestionamentos durante a aplicação; n evita a emissão de gases tóxicos e poluentes, preservando a saúde dos operadores e o meio ambiente, por ser um serviço realizado à temperatura ambiente; n preserva a estrutura do pavimento, evitando a entrada de água e n

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ar no mesmo; n oferece boas condições de drenagem superficial, de aderência e de uniformidade da superfície de rolamento, melhorando a visibilidade do usuário e os índices de conforto e segurança.

APLICAÇÃO DE MRAF NA RODOVIA PR-272 No ano de 2005, o Governo do Paraná lançou um amplo programa de reabilitação de boa parte de sua malha viária. Tal plano de ação abrangeu várias regiões do Estado e foi denominado Programa de Recuperação Emergencial de Rodovias Pavimentadas. A rodovia PR-272, inserida nesse programa, está localizada no norte do Estado, pertencendo à Superintendência Regional Norte-Londrina do DERPR. A responsabilidade pela execução de todo o serviço estabelecido para a recuperação emergencial nesse trecho foi do Consórcio Greca Asfaltos/Cbemi. A empresa Fircon Construção Civil foi a contratada pelo consórcio para a execução do MRAF. A condição da rodovia era de regular a ruim, com muitos trechos apresentando panelas, trilhas de roda, fissuras e trincas no pavimento. O contrato previa correção com massa asfáltica a quente (CBUQ), em pontos mais críticos, de grandes depressões (maiores que 4,0cm), trincas e panelas, e posterior aplicação de MRAF como camada de rolamento para todo o trecho. Porém, após minuciosa avaliação do trecho em questão, constatou-se que não seria possível a correção

Figura 3 Perfil das trilhas de roda

das depressões de trilha de roda apenas com uma aplicação simples de 8mm de MRAF na camada de rolamento e que seria economicamente inviável a utilização de massa fina usinada a quente para esse fim. Dentro desse contexto, a executante das obras baseou-se em dados teóricos e numa avaliação minuciosa do referido trecho, para propor ao órgão contratante uma solução ousada, eficaz, de baixo custo e que garantisse o cumprimento das exigências do contrato de recuperação emergencial. Foi sugerida e aceita a técnica de preenchimento das trilhas de roda com MRAF e posterior recobrimento de toda a pista com uma camada de 8mm também de MRAF. O trecho da rodovia PR-272, localizado do entroncamento com a rodovia BR-376 até o Distrito de Porto Ubá, possuía características heterogêneas em toda sua extensão de 55,7km, o que dificultou consideravelmente a escolha da melhor técnica executiva para cada parte do trecho. O MRAF nas trilhas foi aplicado em aproximadamente 17,0km do total reabilitado. PROJETOS DE MISTURAS Devido às características distintas de utilização do MRAF, foi necessária a realização de dois projetos: um para o preenchimento das trilhas de roda e outro para a ca-

mada de revestimento sobrejacente. Ambos seguiram as especificações técnicas da norma DER-PR ES-P 30/05, do Departamento de Estradas de Rodagem do Paraná. Os agregados, de fundamental importância dentro desse contexto, são provenientes da Pedreira Vale do Ivaí. Na Tabela 2, seguem suas características. As faixas utilizadas no preenchimento das trilhas e na camada de revestimento foram as faixas II e III do DER-PR ES-P 30/05 respectivamente. Na Tabela 3, seguem as faixas especificadas para cada tipo de serviço. O material asfáltico utilizado nessa execução foi uma Emulsão Asfáltica Catiônica de Ruptura Controlada modificada por polímero tipo SBR (RL-1C-EP), e foi fornecida pela Greca Distribuidora de Asfaltos uma emulsão típica para serviços de MRAF, mas com um adendo: para essa obra, foi necessária a fabricação de uma formulação especial, de acordo não só com as características do agregado, mas também que atendesse às exigências dos tipos de utilização para o MRAF. Para o preenchimento das trilhas, era necessária uma emulsão com uma cura rápida, pois as espessuras eram maiores e a água deveria ser eliminada do processo o mais rápido possível. Enquanto, para a camada de revestimento, o mais importante era conseguir um tempo hábil de mistura e espalhamento do MRAF, dificultado pela característica mais “fina” da composição, isto é, com mais pó que a primeira. No entanto, a utilização de duas emulsões

causaria transtorno na obra, com trocas constantes de emulsão e ajustes dos parâmetros das misturas, além de aumentar consideravelmente a mão-de-obra. Então, foi desenvolvida uma emulsão que garantiu a cura rápida do MRAF nas trilhas de roda e, com auxílio de aditivos retardadores, possibilitou à mistura de MRAF da camada de rolamento um tempo adequado de mistura e espalhamento, sem prejudicar sua cura depois de aplicada na pista. A emulsão utilizada enquadrouse nas especificações exigidas pelo contratante (DER-PR ES-P 30/05),

bem como na norma NBR-14948. O resumo de cada dosagem segue logo abaixo na Tabela 4. Para a obtenção das taxas de materiais para ambos os serviços de MRAF, nessa obra, foram utilizados os métodos preconizados pela ISSA-143. EXECUÇÃO O trecho em sua totalidade consistia de 55,7km de extensão linear, sendo que, em 17,0km, foram necessárias intervenções com o preenchimento das trilhas de roda. As espessuras das trilhas tanto na inter-

Tabela 2 Características dos agregados utilizados nos projetos PARÂMETRO ABRASÃO "LOS ANGELES" (DNER -ME

035/98)

ENSAIO DE DURABILIDADE ( DNER-ME EQUIVALENTE DE AREIA ( DNER-ME AZUL DE METILENO (NBR

089/94 )

054/94)

14949)

UNIDADE

ESPECIFICAÇÃO

VALORES OBTIDOS

<40

23,6

<12

3,2

>60

64,2

mg/g DE AGREGADO

<10

9,5

Tabela 3 Faixas de especificação - preenchimento de trilhas de roda e revestimento PREENCHIMENTO FINAL FAIXA II

PENEIRAS Pol

DER -PR ES-P

30,05

REVESTIMENTO FINAL FAIXA II DER-PR ES -P

1/2

12,50

100

3/8"

9,52

85 - 100

100

30,05

4,76

60 - 87

70 - 90

2,38

40 - 60

45 - 70

N 16

1,18

28 - 45

28 - 50

N 30

0,60

19 - 34

N 50

0,33

14 - 25

12 - 25

N 100

0,15

8 - 17

7 - 18

N 200

0,075

4-8

5 - 15

PREENCHIMENTO DAS TRILHAS

CAMADA DE REVESTIMENTO

(QUANTIDADE)

Tabela 4 Resumo das dosagens MATERIAL PÓ DE PEDRA

60%

70%

PEDRISCO 3/8"

40%

30%

1,0 PPC

CAL

- CH1

ÁGUA ADITIVO EMULSÃO RL

-1C - EP

8,0 PPC

0,2 PPC (QUANDO NECESSÁRIO)

0,5 PPC

9,5 PPC

10,2

PPC

NOVAS TECNOLOGIAS APLICAÇÃO DE MICRO REVESTIMENTO ASFÁLTICO A FRIO NO PREENCHIMENTO DE TRILHAS DE RODA - PR 272

Figura 4 Exemplo de trilha de Figura 5 Pintura de ligação com RL-lC-EP (à esquerda); roda com profundidade de 2,0cm trilhas de rodas preenchidas pelo MRAF (à direita)

Figura 7 Estaca 1455 (à esquerda) e Estaca 1456 (à direita)

na quanto na externa foram em média de 2,0cm (Figura 4). Primeiramente, foi realizada a pintura de ligação no local das trilhas de roda com emulsão asfáltica (RL-1C-EP com polímero SBR), e, em seguida, o preenchimento das mesmas com uma camada de MRAF seguindo as taxas e determinações de projeto, como mostra a Figura 5. Duas horas após a aplicação, o MRAF estava totalmente curado, mas, por medida de segurança, o tráfego foi liberado após três horas. Na Figura 6, pode-se observar a aparência do MRAF nas trilhas de roda, três horas após a aplicação. Após dois dias da execução, verificaram-se as condições das trilhas de rodas, como mostra a Figura 7, de acordo com sua respectiva estaca, onde se pode notar o preenchimento das trilhas mediante a guia. Dois dias foi o tempo máximo de exposição ao tráfego do MRAF nas trilhas sem a camada de revestimento superior, sendo que, geralmente, o revestimento de MRAF final foi realizado 24 horas depois do preenchimento das trilhas. 60

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Figura 6 Trilhas de rodas após a liberação do tráfego

Figura 8 Visão geral de trecho antes e depois da recuperação

A camada de revestimento final foi aplicada sobre todo o trecho numa espessura média de 8,0mm. Sempre seguindo as taxas e as determinações indicadas no projeto, o tempo de liberação ao tráfego variou entre 1,5 a 2,0 horas, dependendo do local e das condições climáticas. A Figura 8 mostra uma estaca antes e depois do serviço completo, que utilizou as duas técnicas de MRAF citadas neste trabalho. Na Figura 9, é possível visualizar as condições de alguns pontos dessa rodovia (março de 2006).

CONCLUSÃO As obras nessa estrada foram concluídas em julho de 2005, e,

pode-se dizer, dentro do que foi proposto no programa de recuperação emergencial do Estado do Paraná, sua reabilitação atingiu o principal objetivo: a preservação e o prolongamento significativo da vida útil de um trecho com problemas severos e extremamente debilitado, possibilitando ao usuário melhorias nas condições de conforto e segurança. Quanto ao serviço de preenchimento de trilhas de roda, este se mostrou eficaz e de grande valia em pistas sem problemas estruturais mais graves e onde o afundamento da trilha não é tão profundo. O trecho está sendo monitorado por técnicos das empresas execu-

Figura 9 Condições gerais de trechos da rodovia PR-272 recuperada - março de 2006

tantes, a fim de serem coletados mais dados e de serem melhor avaliados o comportamento e o desempenho de uma promissora alternativa para recuperação e manutenção de pavimentos.

REFERÊNCIAS DNIT Coletânea de normas para asfaltos modificados por polímeros. 1999. _____. Manual de pavimentação. 2. ed. Rio de Janeiro, 1996. DWIGHT, H. C.; HOOTER, D. A. Studies microsurfacing. Oklahoma, 1993. ENCONTRO DE ASFALTO, 15 Trabalhos técnicos. Rio de Janeiro, 2000. ENCONTRO DE ASFALTO, 17 Trabalhos técnicos. Rio de Janeiro, 2004. GUILES, N.L. Determination of asphalt emulsion set times utilizing the modified ISSA frosted marble cohesion tester. New York, 1995.

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à Greca Asfaltos e à Cbemi, empresas responsáveis pela obra, à colaboração e o incentivo na realização deste trabalho. Agradecem também à empresa participante da execução da obra, Fircon Construção Civil Ltda (Maringá-PR), e aos técnicos colaboradores Edson Andrade, Juraci Cordeiro e Gilson Jorge.

ISSA Micro surfacing, pavement resurfasing. Washington D. C., 2001. LEITE, L. F. M. Estudos de preparo e caracterização de asfaltos modificados por polímero. Rio de Janeiro, 1999. PINTO, S. Materiais betuminosos – conceituação, especificações e utilizações. Rio de Janeiro, 1995. QUIMIKAO Las emulsiones asfalticas. Cidade do México, 1996. TAKAMURA, K. Improve fatique resistance of asphalt emulsion residue modified with SB látex. Nashville, 2003. WESTVACO Emulsifiers & Additivies for Asphalt, 1999. ANTOSCZEZEM, J. A. A., MASSARANDUBA, J. C. M. Estudo do Comportamento de Emulsões com Polímero SBR e SBS em dosagens de Micro Revestimento Asfáltico A Frio. Curitiba, 2003. REUNIÃO ANUAL DE PAVIMENTAÇÃO, 36 Trabalhos técnicos. Curitiba, 2005.

SOMENTE VISUALIZAÇÃO!!! REINSERIR!

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meio ambiente Caracterização em laboratório das emissões do CBUQ Régis Paranhos Técnico em Assuntos Rodoviários do DAER/RS - Bolsista CNPq Chantal de La Roche Chefe da Seção Liants et Matériaux Routiers - Division Matériaux et Structures de Chaussées Àgnes Jullien Diretora de pesquisa - Chefe da seção Développement Durable – Division Tecnologies du Génie Civil et Enrironnement Jean-Charles Sautet Professor na Universidade de Rouen Laboratoire Central de Ponts et Chaussées - France

Dentro de um contexto de prioridade ao meio ambiente e de redução das emissões de poluentes, ao Laboratoire Central de Ponts et Chaussées (LCPC), interessam as emissões geradas quando da fabricação de misturas betuminosas. Nes-se sentido, quatro campanhas de medições já foram realizadas em Blois, junto à única usina de asfalto ainda ligada diretamente ao Governo francês. Entretanto, os resultados das medições obtidas quando da realização das campanhas, englobam não somente as emissões produzidas pela combustão da usina, mas, igualmente, as emissões provenientes do aquecimento dos materiais. Um estudo de viabilidade foi, então, necessário para medir e caracterizar, em laboratório, quando da fabricação de Concretos Betuminosos Usinados a Quente (CBUQs), as emissões geradas em função de parâmetros de fabricação (temperatura, teor de asfalto, cinética de produção). O objetivo fundamental do laboratório é concentrar-se nas emissões provenientes dos materiais, já que as emissões da combustão são inexistentes, devido à utilização de um misturador termorregulável. Isso exigiu a utilização de metodologias de caracterização ligadas às performances (mecânicas e ambientais) aplicáveis, todas com suficiente confiabilidade para discrimi-

nar as diferentes nuanças dos materiais em laboratório. Na realidade, existem metodololgias para avaliar as emissões geradas pelo asfalto (Brandt, 1999), em especial aos Hidrocarbonetos Aromáticos Policíclicos (HAP), mas não existem caracterizações ambientais do concreto asfáltico em nível de laboratório. A qualidade dos materiais produzidos foi avaliada através de ensaios ligados à sua performance e aos ensaios de caracterização clássica do asfalto extraído. Para isso, o ensaio de módulo complexo e os ensaios tradicionais de penetração e ponto de amolecimento anel e bola (TBA) foram utilizados para avaliar a oxidação e o envelhecimento do ligante asfáltico. Para este estudo, os concretos asfálticos foram fabricados segundo a norma européia EN 12697-35, que descreve as misturas betuminosas em laboratório. As amostragens

e medições de HAP foram realizadas segundo a norma francesa NF X 43329. A análise dos Componetes Orgânicos Totais (COT) foi realizada segundo a norma francesa NF EN 13526, que preconiza a determinação da concentração mássica em carbono orgânico total pela metodologia do detector contínuo à ionização de chama (FID).

PROBLEMÁTICA EXISTENTE NAS USINAS DE ASFALTO (DRUM MIXER) As usinas de asfalto são constituídas de unidades de dosagem, secagem e mistura. A usina estudada no âmbito deste trabalho e da tese em andamento é do tipo Tambor Secador Misturador (Drum Mixer) à corrente paralela, onde os agregados circulam no mesmo sentido que o fluxo dos gases no interior do tambor (Figura 1).

Figura 1 Esquema de um tambor secador misturador tipo "Drum Mixer" MEIO AMBIENTE CARACTERIZAÇÃO EM LABORATÓRIO DAS EMISSÕES DO CBUQ

A fabricação contínua nesse tipo de usina consiste em dosar os materiais granulares segundo uma formulação prescrita anteriormente, secá-los no tambor, aquecê-los até a temperatura do CBUQ desejada, sempre dentro do tambor, e misturálos com o asfalto previamente aquecido. Entretanto, sabendo-se que cada constituinte é admitido no tambor em condições variáveis de temperatura e teor de umidade, segundo condições exteriores (clima), os parâmetros de funcionamento da usina alteram-se e as emissões produzidas são diferentes. Em caso de reciclagem, esse condicionamento concerne também aos fresados de asfalto, normalmente mais úmidos, que são introduzidos na parte mediana do tambor. Com relação à origem das emissões à atmosfera geradas por esse tipo de central, num primeiro momento, são formados os gases originados pela combustão do óleo combustível ou gás natural utilizado (E1).

Figura 3 Esquema geral do estudo 64

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lém disso, trata-se de dotar as formulações de CBUQ existentes e a desenvolver de um valor ambiental.

PRINCÍPIO DE MEDIÇÃO

Figura 2 Origem das emissões num Drum Mixer

Num segundo momento, após a introdução do asfalto, as emissões são acrescidas das emissões geradas pelo CBUQ aquecido no interior do tambor Drum Mixer (E2) (Figura 2). Nesse contexto, mesmo se o CBUQ permanecer apenas alguns segundos no interior do tambor (≅150s), é de fundamental importância o conhecimento das emissões em nível dos diversos materiais utilizados, avançando sobre a questão do “peso” de cada parte (combustão + CBUQ) nas emisões geradas. A-

A geração e a amostragem das emissões gasosas de um concreto asfáltico em laboratório efetuam-se principalmente em duas etapas paralelas. A primeira etapa consiste em misturar os agregados e o asfalto, previamente aquecidos, com a ajuda de um misturador termorregulável, durante 30min, segundo os parâmetros escolhidos no plano de experiência. Em uma segunda etapa, uma amostragem isocinética composta de dois sistemas em paralelo é realizada: um, por amostragem, para os HAP, e outra, contínua, para os COT. Na seqüência, o CBUQ produzido é utilizado para a confecção de placas, e uma amostra é separada para a extração do asfalto (Figura 3).

Figura 4 Misturador e chaminé

Um misturador (MLPC®), de capacidade de estocagem de massa asfáltica de 80kg, é o centro gerador das emissões. Ao longo do processo de mistura (malaxagem), mescla-se intimamente o ligante aquecido (asfalto) com os agregados previamente aquecidos à temperatura desejada. Os dispositivos de amostragem de HAP e de COT possuem seus próprios sistemas de aspiração (bombas integradas). Uma chaminé, inteiramente construída em aço inoxidável, tem por meta conduzir a fumaça da massa asfáltica até os dispositivos de amostragem. Na metade de sua altura, duas aberturas permitem a introdução de sondas de amostragem (Figura 4). Quando da preparação dos agregados e dos finos de aporte (norma EN 12697-35), os mesmos devem ser secos em uma estufa ventilada a uma temperatura compreendida entre 90°C e 110°C, até a obtenção de uma massa homogênea. Os agregados já secos são mantidos durante, no mínimo, 10h à temperatura desejada (± 5 °C). O ligante a utilizar é colocado em recipientes fechados e seu ajuste de temperatura é efetuado em duas fases: (a) o recipiente colocado em estufa é mantido à temperatura de 165°C, no mínimo, por 5h; (b) o recipiente é transferido à uma placa aquecida e seu conteúdo agitado constantemente para homogeneização durante 2min. Nos estudos realizados por Brandt (Brandt, 1999), as emissões do asfalto aquecido são relacionadas à agitação existente. No caso das emissões do CBUQ, podemos supor que exista a mesma relação

e, em conseqüência, a formação de emissões. SISTEMA DE AMOSTRAGEM E MEDIÇÕES DE COT A amostragem e a análise continua dos COT é realizada por um equipamento portátil e automático de hidrocarbonetos totais (modelo SRA – 901 MET-NMET/TOC Mercury). A avaliação e a separação dos componentes são realizadas por uma coluna cromatográfica (GC) e um detector de ionização de chama (FID). Ele dispõe de sonda de amostragem que possiblita recolher as fumaças geradas diretamente da chaminé até o analisador. A evolução das emissões orgânicas a uma dada temperatura mantida constante no interior do misturador assemelha-se a uma curva em forma de sino, segundo a Figura 5. Uma malaxagem de 30min é necessária para garantir a captação dos componentes voláteis, a uma concentração adequada, até o sistema de amostragem de COT e de HAP.

Por definição, Vp é a concentração máxima medida pelo analisador ao longo do ensaio; Tp é o tempo correspondante à Vp; TT é o tempo total de amostragem e análise fixado em 30min; Vr é o valor residual de emissão; e o potencial de emissão (PE) de COT é a área contida sob a curva de emissão de COT. A existência de um valor residual de emissão (Vr) foi verificada quando da realização de um ensaio de longa duração. Após 2h17min de malaxagem, o valor residual é de aproximadamente um quarto do valor de Pico (Vp) de emissão de COT e sua forma torna-se assintótica. A forma de sino da curva das emissões orgânicas totais pode ser explicada pelo envelhecimento do asfalto, que ocorre em duas etapas distintas, a saber: primeiro são as emissões voláteis (COV) que partem, representando um envelhecimento de curto prazo. Num segundo momento, o fenômeno da oxidação torna-se preponderante, freiando as emissões orgânicas (COT) (Petersen, 1989). SISTEMA DE AMOSTRAGEM E MEDIÇÕES DE HAP

Figura 5 Evolução das emissões de COT em função do tempo

O Potencial de Emissão é definido como a capacidade de uma mistura asfáltica em produzir emissões gasosas : TT

PE = ∫ COT (t ) ⋅ dt

O sistema de amostragem de HAP foi elaborado conforme a norma NF X 43-329. Ele compreende, sucessivamente: uma sonda aquecida; um ciclone; uma linha de absorção constituída de um cartucho em vidro, equipada de um filtro plano em teflon 2µm x 37mm (Pall Corporation), seguido de um tubo adsorvente em vidro preenchido de polímero XAD-2 copolímero de estireno-divinilbenzeno (Pall Corporation code 20258, ORBO TM Su-

MEIO AMBIENTE CARACTERIZAÇÃO EM LABORATÓRIO DAS EMISSÕES DO CBUQ

tras é realizada por intermédio de um fluxo de nitrogênio, os tubos de ensaio sendo mantidos a uma temperatura constante de aproximadamente 35°C, num banho de areia aquecida sobre uma placa aquecedora.

para cada campanha de medições. É necessário realizar uma amostragem chamada “em branco” e seguir todo o procedimento, com exceção de que nenhum efluente foi extraído da chaminé [NF X 43-329]. A amostragem “em branco” inclui os depósitos possíveis sobre os filtros e sobre todos os elementos situados a montante do filtro. O valor da amostragem “em branco”, dividida pelo volume total da amostra da série de medições, fornece uma estimativa do limite de detecção (em miligramas por metro cúbico) do precedimento global de medições realizado pelos operadores.

INCERTEZA DAS ANÁLISES

Figura 6 Sistema de amostragem dos HAP

pelpack 20 Series Tube), de um condensador, de um medidor de vazão, de um termômetro e de uma bomba. Ao longo das medições, a vazão de ar amostrada é mantida constante (15l/min) e a temperatura dos gases emitidos não excede os 20°C. O filtro em teflon contido no cartucho de vidro recolhe as partículas superiores a 2µg, estando inclusos os HAPs; o tubo adsorvente contém um polímero orgânico que recupera partículas, cujo tamanho é compreendido entre 20 e 40 mesh (0,841mm a 0,420mm) e os semivoláteis (Figura 6). A análise cromatográfica objetivando qualificar e quantificar os HAPs necessita, anteriormente, uma preparação das amostras coletadas. Nesse sentido, após a realização dos ensaios, a extração do filtro e do tubo de resina XAD-2 é realizada por ultrasons, com a ajuda do solvente acetonitrila, segundo um protocolo adaptado à cromatografia líquida de alta performance (HPLC). A concentração das amos66

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

Na medida em que se trata de um novo tipo de ensaio, a noção de repetitividade deve ser exaustivamente avaliada. É necessário interrogar-se sobre a incerteza dos resultados. Nesse sentido, a incerteza tipo é a incerteza do resultado de medições expressa sob a forma de um desvio padrão. A avaliação de uma incerteza tipo foi realizada pela metodologia do tipo B: metodologia de avaliação da incerteza por outros meios que a análise estatística da série de observações. Para a medição da incerteza dos COT, foram utilizados os dados fornecidos pelo fabricante do analisador de COT. O limite de detecção é de 0,01% e a precisão de 1% do padrão utilizado. Em nosso estudo, o padrão foi de 100,30ppm, então o erro Emax possível é de 1,003ppm. As medições realizadas estão todas compreendidas no intervalo [99.297, 101.303] ppm, e a incerteza tipo (metodologia tipo B) é de 0,58 ppm ( Emax / 3 ). Para a medição da incerteza dos HAP, a qualidade do procedimento colocado em prática é verificada

PLANO DE EXPERIÊNCIA Duas formulações de concreto asfáltico foram fabricadas a três temperaturas diferentes mantidas constantes durante a malaxagem. A formulação Grave Bitume (GB), utilizada como camada de base, é caracterizada por ter um teor de ligante menor que a formulação do Béton Bitumineux Semi Grenu (BBSG), utilizado como camada de rolamento. A Tabela 1 apresenta a granulometria, o módulo de riqueza e a porcentagem de asfalto desses concretos asfálticos. O módulo de riqueza K é definido como TA = K .α .5 Σ , onde o TA é o teor em asfalto, α = 2,65 ; ρr é a ρr densidade dos agregados (g/cm3); e 100Σ=0,25G+2,3S+12s+135f é

Tabela 1 Granulometria, módulo de riqueza e teor de asfalto PENEIRA (mm)

% PASSANTE 0,063

0,25 2,00 3,15

4,0

6,3

12,5

MÓDULO DE RIQUEZA

TEOR DE ASFALTO (%)

7,5

12,9 35,8 38,0 38,9 54,6 63,5 73,3 88,6

96,8

2,42

3,75

BBSG

7,8

13,0 34,0

96,7

3,27

5,10

36,1 37,2 54,2 63,0 72,5 88,2

ligado à percentagem de passantes dos diferentes agregados (G > 6,3; 6,3 ≥ S > 0,315; 0,315 ≥ s > 0,08; f ≤ 0,08). O módulo de riqueza per mite exprimir a espessura do filme de asfalto em torno dos agregados do concreto asfáltico betuminoso (Duriez, 1950). Todos os ensaios do plano de experiência foram realizados duas vezes, com exceção do BBSG à 152°C, que foi realizado oito vezes, para permitir o cálculo da repetibilidade. Ao total, 18 ensaios foram realizados, e 1.300kg de massa asfáltica foram fabricadas em laboratório. Os intervalos de temperatura escolhidos, entre 132°C e 182 °C, simulam a gama de temperaturas utilizadas normalmente nas usinas de asfalto para essa classe de asfalto. O asfalto utilizado (classe 35/ 50) foi amostrado diretamente na usina, durante o descarregamento. Ele apresenta as seguintes características: uma penetração de 39 (1/10mm), ponto de amolecimento - método do anel e bola (TBA) de 55°C e uma volatilidade de 2,20%. A volatilidade do asfalto foi obtida por intermédio de uma destilação simulada e é definida como a quantidade acumulada destilada a 450°C (Brandt 1999). Após cada malaxagem, o concreto asfáltico foi utilizado para a fabricação de corpos de prova e extração do asfalto, segundo a norma NF EN 12697-3. Esse protocolo de extração, conhecido como “método de Rouen”, utiliza o vácuo para a evaporação do solvente (rotavapor). Na sequência, ensaios de módulo complexo do asfalto, penetração e TBA foram realizados.

RESULTADOS E DISCUSSÕES EMISSÕES À ATMOSFERA n COT: os resultados brutos das emissões de COT ao longo do tempo, por quilograma de concreto asfáltico fabricado e para as condições do plano de experiência realizado, estão reagrupados na Figura 7. Considerando o modo de operação, os volumes amostrados são idênticos para cada modalidade. Os resultados obtidos mostram a influência da temperatura de malaxagem e do módulo de riqueza na amplitude das emissões de COT. Globalmente, as emissões da GB são mais significativas que às do BBSG, para uma mesma temperatura e uma mesma quantidade de asfalto. O potencial de emissão (PE) de COT está descrito na Tabela 2. A repetibilidade do ensaio foi calculada para o BBSG fabricado a 152°C, sobre oito ensaios reali-

zados. O desvio padrão obtido de ≅49.000 reflete as dificuldades e as limitações do tipo de ensaio realizado, entretanto, ele permite discriminar as diferentes formulações fabricadas. n HAP: a medição dos HAP é indispensável para completar os dados obtidos. Entretanto, as primeiras medições realizadas por HPLC foram consideradas como não exploráveis quantitativamente, devido ao fato de os níveis medidos estarem próximos aos limites de detecção e da existência de eventuais poluições nas colunas de destilação. Estudos estão em andamento para melhorar a precisão das medições de HAP já obtidas. PROPRIEDADES MECÂNICAS O interesse de estudar as propriedades mecânicas dos concretos asfálticos em relação às emissões está baseado no fato de que as emissões podem traduzir a evolução

Figura 7 Emissões brutas de COT por quilograma de asfalto Tabela 2 Potencial de emissão de COT (mg Eq.C/m3.s) FORMULAÇÕES FABRICADAS E TEMPERATURAS DOS ENSAIOS BÉTON BITUMINEUX SEMIGRENU (BBSG)

GRAVE BITUME (GB )

132°C POTÊNCIAL DE EMISSÃO ( PE)

483.796

152°C

182°C

132°C

152°C

182°C

531.062

695.790

449.418

453.393

581.288

MEIO AMBIENTE CARACTERIZAÇÃO EM LABORATÓRIO DAS EMISSÕES DO CBUQ

química e/ou física do asfalto (envelhecimento) e que esse envelhecimento pode ter conseqüências diretas nas propriedades mecânicas. Ensaios tecnológicos de Penetração e de Ponto de Amolecimento Anel-bola (TBA) Os asfaltos extraídos das duas fórmulas de concreto asfálticos produzidos (GB e BBSG) foram submetidos aos ensaios de penetração e ponto de amolecimento anel-bola (TBA) (Figura 8). Os valores obtidos para as formulações fabricadas à diferentes temperaturas traduzem o envelhecimento do asfalto. Qualquer que seja a formulação, o envelhecimen-

to cresce com a temperatura. Entretanto, o envelhecimento a 182°C foi mais elevado para a GB que para o BBSG. Essa diferença foi atribuída ao módulo de riqueza da formulação GB, bem menor que o módulo do BBSG, proporcionando, assim, um filme de asfalto sobre os agregados muito mais fino e mais susceptível ao envelhecimento. As influências dos efeitos sobre as emissões de COT, penetração e TBA foram representadas por equações desenvolvidas utilizando os modelos matemáticos propostos por Goupy (Goupy, 1998). No estágio atual da pesquisa, somente os parâmetros temperatura e mó-

y COT = 552498+86041.x 1 -37145.x 2 -20106.x 1 .x 2 y PEN = 19,75-4,25.x 1 +0,75.x 2 +0,75.x 1 .x 2 y TBA = 66,05+5,25.x 1 -0,55.x 2 -0,75.x 1 .x 2

Figura 8 Resultados da penetração e do TBA do asfalto extraído após a malaxagem 68

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

(1) (2) (3)

dulo de riqueza foram analisados. Nas equações acima, x1 e x2 são contínuos no intervalo [-1,1] e representam, respectivamente, a temperatura no intervalo [132°C; 182°C] e o módulo de riqueza no intervalo [2,42;3,27]. O parâmetro “y” representa o potencial de emissão de COT, a penetração ou o TBA presumidos no domínio experimental estudado. Através das equações desenvolvidas, para um asfalto utilizado com as mesmas características testadas (35/50 e volatilidade 2,20%), é possível prever o comportamento de um CBUQ quanto às suas emissões orgânicas e seu envelhecimento. É importante destacar que, para temperaturas relativamente altas, até 152°C, as propriedades do asfalto, determinadas pela penetração e o TBA, não são praticamente modificadas. Porém, com o aumento da temperatura do concreto asfáltico a partir de 152°C, as propriedades evoluem, traduzindo-se por um envelhecimento mais significativo. Este comportamento foi observado da mesma maneira ao longo das fabricações para as emissões de COT (Figura 9), ao longo da fabricação dos CBUQs. A Figura 10 mostra a evolução da penetração e do TBA durante uma malaxagem em função das emissões de COT. Amostragens de 3kg de CBUQ foram realizadas para permitir uma extração e a análise do asfalto a posteriori. As inflexões existentes na curva de emissão bruta de COT são devidas às paradas do misturador, de, aproximadamente, 30s. Como podemos constatar, a evolução não é linear ao longo do

Figura 9 Evolução do Potencial de emissão de COT em função da temperatura e do CBUQ fabricado

Figura 10 Evolução da penetração e TBA do asfalto em função das emissões brutas de COT durante a malaxagem

Figura 11 Resultados do módulo complexo - curvas mestras representativas a 0°C

tempo e o valor máximo de emissão coincide com o periodo de maior envelhecimento do asfalto. A curva teórica, sem as interrupções realizadas, está representada por pontos descontínuos. Quando da primeira amostragem, realizada após 9min de malaxagem, foi obtido um valor máximo do Pico de emissão (Vp). Nesse ponto, encontramos uma diminuição de 50% da penetração (ou aumento do TBA) para um potencial de emissão de COT não muito importante (aproximadamente 15% da curva original – Figura 7). O valor de Pico (Vp) de emissão de COT fornece uma indicação do momento de máximo envelhecimento do asfalto. Entretanto os valores de Pico conservam uma proporcionalidade direta com o potencial de emissão de COT, para todos os ensaios realizados. Módulo complexo do asfalto Os asfaltos original (antes da malaxagem) e extraídos (depois da malaxagem) foram submetidos ao ensaio de módulo complexo (equipamento Metravib). O ensaio de tração-compressão é realizado em corpos de prova cilíndricos a temperaturas frias (Tambiante até -30°C) e por cisalhamento anular para temperaturas quentes (Tambiante até +60°C). A Figura 11 apresenta as curvas mestras representativas obtidas a 0°C para as diferentes modalidades (formulações) de ensaio. Como, para os ensaios clássicos de caracterização dos asfaltos, os resultados do módulo complexo apontam diferenças, decorrentes dos asfaltos analisados, onde o módulo à baixa freqüência é mais afetado pelo envelhecimento. O efeito é idêntico para a penetração,

MEIO AMBIENTE CARACTERIZAÇÃO EM LABORATÓRIO DAS EMISSÕES DO CBUQ

o ponto de amolecimento (TBA) ou o potencial de emissão de COT.

CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS O estudo tinha por meta identificar o efeito do material sobre as emissões do concreto asfáltico em função de diferentes fatores de fabricação. Uma metodologia de caracterização associada às performances (mecânicas e ambientais) foi desenvolvida com uma fidelidade suficiente para discriminar diferentes nuânças dos materiais em laboratório. As emissões orgânicas totais (COT) emitidas pelo concreto asfáltico foram relacionadas com a penetração, o TBA e o módulo complexo do asfalto. Os resultados mostram uma evolução linear entre o

potencial de emissão de COT, a penetração e o TBA. Para temperaturas relativamente altas (≅152°C), as propriedades do asfalto não são praticamente modificadas. Entretanto, com o aumento da temperatura do concreto asfáltico (>152°C), as propriedades evoluem, traduzindo-se por um envelhecimento mais significativo. Esse comportamento foi igualmente observado ao longo da fabricação para as emissões de orgânicas totais (COT). Os resultados das emissões produzidas pelo concreto asfáltico foram, de certa forma, surpreendentes, tendo em vista que quanto menor o seu teor em asfalto, maior será sua emissão gerada na atmosfera. Através dessa metodologia, apresentou-se uma relação entre o potencial de emissão de componentes orgânicos totais (COT) e o envelhecimento do asfalto.

Os conhecimentos adquiridos em laboratório, em especial sobre as emissões orgânicas geradas (emissões orgânicas – COT e HAP) quando da fabricação do CBUQ, poderão ser utilizados em conjunto com os resultados das campanhas de medições realizadas nas chaminés das usinas de asfalto, objetivando a caracterização completa das emissões, bem como a possibilidade de uma valorização ambiental de formulações de CBUQs existentes e a desenvolver.

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a todos os participantes deste estudo, em particular A. Beghin, C. Petiteau, P. Monéron, N. Fajou, O. Burban, V. Gaudefroy, N. Vignard, T. Porquet e S. Bouron.

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meio ambiente Cuidados ambientais adotados na adequação do traçado e na pavimentação da Rodovia RST-453/RS-486 Rota do Sol - Trecho: Tainhas-Terra de Areia Käthe Sofia da Rosa Schmidt Engenheira Civil - HAR Engenharia e Meio Ambiente Ltda. Delmar Otávio Thurow Engenheiro Agrônomo - HAR Engenharia e Meio Ambiente Ltda. Arnaldo Roberto de Brum Geólogo - Consultor da Coordenadoria Técnica de Meio Ambiente/DEP/DAER Josani Carbonera Pereira Engenheira Florestal - Consultora da Coordenadoria Técnica de Meio Ambiente/DEP/DAER

construção da rodovia RST-453/RS-486, trecho Tainhas-Terra de Areia, tem como principal objetivo a integração da região nordeste do Estado do Rio Grande do Sul com o Litoral Norte, permitindo o melhor escoamento da produção industrial da região serrana, o afluxo turístico e o intercâmbio dos insumos e das safras agrícolas em ambas as direções. O trecho Tainhas-Terra de Areia corresponde à porção final da ligação leste-oeste do Estado, que se desenvolve por essa rodovia desde a BR-101, permitindo o acesso ao Litoral Norte, Balneário Curumim, até a cidade de São Borja. A adequação de traçado e pavimentação do trecho Tainhas-Terra de Areia, ao promover essa ligação, permitirá o encurtamento de rotas para o transporte de cargas pesadas, tais como os insumos demandados pelo complexo industrial localizado na Serra, em especial do pólo regional abrangido por Caxias do Sul, e que tem como contrapartida, um volume significativo de mercadorias produzidas e destinadas a diferentes centros de consumo do País. Tal fato tem importantes impli72

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cações econômicas, se for considerada a redução dos custos de transporte e, conseqüentemente, dos produtos. Do ponto de vista da produção regional, a facilidade de escoamento das safras será favorecida, assim como o afluxo turístico em duas direções: no inverno, para a serra, e, no verão, para o litoral. Será concretizada, em definitivo, a incorporação ao roteiro estadual turístico dos municípios da serra gaúcha.

ASPECTOS AMBIENTAIS RELEVANTES A região de inserção da rodovia no trecho Tainhas-Terra de Areia, do ponto de vista físico, mais especificamente no que diz respeito à sua geomorfologia e geologia, está representada pela passagem das porções elevadas do Planalto dos Campos Gerais para os terrenos da Planície Costeira. Essa passagem se dá através de encostas fortemente escarpadas, com desnível da ordem de 800m, em unidades geológicas representadas pelas rochas vulcânicas da formação Serra Geral e, localmente, por arenitos da formação Botucatu e pelos sedimentos da Província Costeira.

A rede hidrográfica presente na região pertence ao sistema Atlântico Sul/Sudeste. Na vertente litorânea, encontram-se os cursos d’água que descem a escarpa da Serra Geral e se caracterizam por possuírem, em seu alto e médio cursos, regime torrencial, vales fortemente encaixados e perfis longitudinais irregulares e abruptos. No baixo curso, desenvolvem amplas planícies aluviais que se interconectam aos sistemas lagunares da Planície Costeira. De outro lado, estão os rios que drenam a região ondulada do Planalto, os quais se caracterizam por apresentarem perfis longitudinais mais regulares e suaves, vales abertos com fundo chato e, por vezes, com ruptura de declive na baixa encosta. É comum o desenvolvimento de áreas alagadiças acompanhando os cursos d’água principais, como ocorre no alto rio Tainhas. No que diz respeito aos aspectos relativos ao meio biótico, que envolvem a vegetação e a fauna silvestre, a área de influência da rodovia contempla importantes formações florestais representativas da Mata Atlântica – Floresta Ombrófila Densa e Floresta Ombrófila Mista –, além dos Campos de Ci-

ma da Serra, Banhados, e áreas alteradas pela atividade humana (reflorestamentos, lavouras e campos de origem antrópica). Relativamente à fauna, a presença de grande número de espécies de mamíferos, incluindo algumas consideradas raras ou ameaçadas, permite afirmar que as áreas florestadas encontradas nas encostas da Serra são um importantíssimo refúgio de fauna, imprescindíveis para a manutenção da diversidade de mamíferos na região. Entre as espécies encontradas, três são consideradas ameaçadas de extinção, estando presentes na lista oficial do Ibama: o puma, o gatodo-mato-grande e o gato-do-mato-pequeno. Além destas, embora não tenham sido encontrados vestígios de sua presença, foi relatada por moradores locais a ocorrência de jaguatirica, outra espécie de felino também ameaçada de extinção. A grande riqueza registrada de espécies de aves está relacionada com a variedade de habitats disponíveis (campo seco, mata ciliar, capão com araucária e campos úmidos). Cabe ainda destacar, entre as espécies animais que foram encontradas na área de influência da rodovia, oito espécies de anuros das quais não havia referências na literatura sobre sua ocorrência nessa região fisiográfica. Os dados obtidos através dos levantamentos de campo, aliados às informações da literatura e da coleção do Museu de Ciências e Tecnologia da Pontifícia Universidade Católica do RS, indicam que, nas áreas de Floresta Ombrófila Densa, existem seis espécies de serpentes e uma de lagarto endêmicas dessa região do Estado,

sendo consideradas pouco comuns. Outro aspecto de relevante importância ambiental diz respeito às Unidades de Conservação criadas para a preservação desses ecossistemas e que se situam nas áreas de influência direta e indireta da rodovia. Nessa região, estão situados o Parque Nacional Aparados da Serra, a Floresta Nacional de São Francisco de Paula, a Reserva Indígena Guarani da Barra do Ouro, a Reserva Biológica da Serra Geral, o Promata da PUCRS, a Área de Preservação Ambiental Rota do Sol,

a Estação Ecológica Estadual Aratinga e a Reserva Biológica Estadual Mata Paludosa. Além destas, a região está inserida na Reserva da Biosfera Mata Atlântica decretada pela Unesco e também está sujeita ao Zoneamento EcológicoEconômico do Litoral Norte implantado pela Fepam (ver Mapa das Unidades de Conservação). Cabe destacar que a área onde está situada a Reserva Biológica Estadual Mata Paludosa (Rebio Mata Paludosa), criada em 1998, teve sua importância ambiental de-

Figura 1 Mapa das Unidades de Conservação 1-Parque Nacional Aparados da Serra; 2-Floresta Nacional de São Francisco de Paula; 3-Reserva Indígena Guarani Barra do Ouro; 4-Reserva Biológica da Serra Geral; 5-Promata PUC; 6-Área de Preservação Ambiental Rota do Sol; 7-Estação Ecológica Estadual Aratinga; 8-Reserva Biológica Estadual Mata Paludosa

MEIO AMBIENTE CUIDADOS AMBIENTAIS ADOTADOS NA ADEQUAÇÃO DO TRAÇADO E PAVIMENTAÇÃO DA RODOVIA RST-453/RS-486

Figura 2 Passagem de fauna localizada junto à Reserva Biológica Estadual Mata Paludosa Lote I, km 13+307

Figura 3 Pegadas de fauna na passagem localizada junto à Reserva Biológica Mata Paludosa, Lote I, km 12+513

terminada através do Programa de Monitoramento do Meio Biótico efetuado pelo DAER, em decorrência da implantação da rodovia. A partir das campanhas de monitoramento, foi constatada, nessa área, a ocorrência de uma espécie endêmica de anuro e de outras consideradas raras. Esses dados foram decisivos para o processo que levou à criação dessa Unidade de Conservação, como medida compensatória da construção do Gasoduto Bolívia-Brasil pela PETROBRAS.

volvidos. Assim, projetaram-se estruturas destinadas a proporcionar passagens, para permitir o deslocamento da fauna sob a rodovia; efetuaram-se as recuperações de taludes; fez-se a implantação de controladores eletrônicos de velocidade; executou-se o controle dos depósitos de bota-foras e promoveuse a recuperação dos locais impactados pela implantação de pedreiras e jazidas, dentre outras coisas. Atendendo ao propósito de causar o menor impacto possível com a implantação da rodovia, no trecho que se desenvolve na escarpa da serra, foi desenvolvida a “Variante Ambiental” para o segmento localizado entre o km 9+131 e o km 14+277 (Lotes II e III). Esse projeto foi, posteriormente, readaptado, prevendose a implantação de um complexo de obras-de-arte especiais de proteção das encostas declivosas, ravinas, cursos d’água e formações florestais. Todos esses projetos e alterações foram submetidos à apreciação e à aprovação dos órgãos de licenciamento ambiental. Cabe destacar, ainda, que, durante o processo de licenciamento da rodovia, foram realizadas duas audiências públicas (em dezembro/ 1990, na cidade de Terra de Areia, e, em julho/1996, em São Francisco de Paula). Nessas ocasiões, o

O LICENCIAMENTO AMBIENTAL Os estudos e levantamentos efetuados com vistas ao licenciamento ambiental das obras demonstraram que a região na qual a rodovia está inserida apresenta relevante importância ecológica e expressiva suscetibilidade às alterações promovidas pela implantação de um empreendimento da ordem de uma rodovia. No intuito de atender a uma demanda regional por uma via para o escoamento da produção, aliada ao respeito pelo meio ambiente, o DAER assumiu o compromisso de incorporar à implantação da rodovia alterações e dispositivos que reduzissem a interferência da mesma sobre os ecossistemas en74

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projeto foi apresentado às comunidades abrangidas pela rodovia, aos órgãos envolvidos no licenciamento e aos demais interessados, tendo sido discutidos os impactos positivos e negativos de sua implantação e a proposição das medidas mitigadoras e compensatórias.

AS PASSAGENS DE FAUNA Ao longo da execução do Programa de Monitoramento da Fauna, que contempla campanhas de levantamento de campo realizadas trimestralmente (cumprimento do item 2.7 da Licença de Instalação N.º 12/97 do Ibama), foram identificados os locais utilizados com freqüência pela fauna em seus deslocamentos em busca de alimentos, dessedentação ou proteção – os chamados “corredores de dispersão da fauna” – que foram interceptados pelo traçado da rodovia. Face à ocorrência expressiva de animais nesses locais, tornou-se necessária a elaboração de projetos que contemplassem medidas específicas, destinadas a reduzir a probabilidade de ocorrência de danos à fauna, tais como as mortes por atropelamentos e eventuais capturas por usuários da rodovia. Assim, o DAER, em parceria com os órgãos ambientais Ibama e Defap, definiu, projetou e implantou 11 passagens para fauna, que compreenderam três bueiros celulares (BSCC 1,5mx1,5m, BSCC 2,5mx2,0m e BSCC 2,5mx3,0m), dois pontilhões de 6,0m e um pontilhão de 12,0m de extensão (Figuras 2 e 3), ampliação do vão da ponte do arroio Contendas em 28,0m

Figura 4 Depósito de bota-fora licenciado em fase final de recuperação, Lote I, km 17+100

Figura 5 Segmento onde houve rebaixamento do greide para aproveitamento da rocha, Lote II, km 8+700

Figura 6 Segmento mostrado na figura 5, no qual após o rebaixamento do greide, houve a deposição de bota-fora e posterior recuperação da área

e os viadutos Aratinga, Humaitá I, II e III. Dessas 11 passagens, 10 já foram instaladas, faltando apenas executar o BSCC 2,5mx2,0m na Grota Paredão (km 9+247 do Lote II). Cabe destacar que a eficiência dessas medidas já pode ser comprovada através da identificação de pegadas de animais silvestres em todas as passagens de fauna. Como medida complementar de proteção, deverão ser instaladas cercas de tela junto às passagens localizadas no segmento da rodovia que se desenvolve junto à Reserva Biológica Estadual Mata Paludosa, a exemplo do que já foi feito junto à ponte do arroio Contendas e no limite da Estação Ecológica Estadual de Aratinga com a rodovia. Essas cercas cumprem a finalidade de conter atropelamentos, evitando que os animais acessem a rodovia, conduzindo-os para as passagens.

tos, foi inicialmente efetuada a escolha dos locais a serem mobilizados, tomando-se em consideração as limitações ambientais impostas pela legislação e as características ambientais da região. Nesse processo de seleção, sempre que possível, procurou-se priorizar áreas degradadas por sua utilização pelo DAER, como jazidas de saibro ou pedreiras, tanto nas obras da rodovia Rota do Sol como nas de manutenção das estradas vicinais. Feita a identificação das áreas apropriadas, realizaram-se os levantamentos de campo, contemplando a caracterização da vegetação a ser atingida, bem como o levantamento topográfico da área. A partir desses dados, foram desenvolvidos o projeto de execução dos descartes, com controle operacional durante a fase executiva (drenagem, bacias de sedimentação, declividade dos taludes, dimensionamento de bermas) e o projeto de recuperação da área após a finalização dos descartes, abrangendo a reconformação topográfica, a execução da drenagem superficial e a implantação da proteção vegetal da área (Figura 4). Dessa forma, os bota-foras assim executados contribuíram para a recuperação das áreas – passivo ambiental –, uma vez

que proporcionaram a melhoria e o controle ambiental das mesmas. O segmento referente à transposição da escarpa da serra foi o que apresentou maior dificuldade para o licenciamento ambiental das áreas de bota-foras. Isto porque a geomorfologia local (encostas com declividades acentuadas), e o estágio de desenvolvimento da vegetação (formações representativas da Mata Atlântica bem desenvolvidas e preservadas), inviabilizavam a maior parte das áreas. Para superar essas limitações, foi necessário lançar mão de outras soluções, como rebaixar o greide da rodovia em determinados segmentos, fazendo o aproveitamento da rocha existente e, posteriormente, retornando a esses locais o material excedente e impróprio (Figuras 5 e 6). Os bota-foras implantados em áreas que não tinham sido anteriormente utilizadas como jazidas atenderam aos mesmos critérios de projeto, execução e recuperação. Todas as áreas utilizadas para tal finalidade nas obras da rodovia Rota do Sol foram licenciadas pelo Ibama.

AS ÁREAS DE BOTAFORAS A construção da rodovia Rota do Sol inovou, também, na execução dos descartes de materiais minerais inservíveis às obras de terraplenagem, os conhecidos depósitos de bota-foras. Para a execução desses depósi-

OS TRANSPLANTES Dentre as espécies arbóreas protegidas de corte pela legislação am-

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Figura 7 Indivíduo imune ao corte (Ficus sp.) sendo transplantado

Figura 8 Epífitas transplantadas na Reserva Biológica Estadual Mata Paludosa

biental, foram encontradas na área de influência direta da rodovia – faixa de domínio – a corticeira-da-serra (Erythrina falcata), as figueiras (Ficus sp), o palmiteiro (Euterpe edulis) e o xaxim (Dicksonia sellowiana). As autorizações de corte da vegetação emitidas pelo Ibama são feitas apenas para os segmentos nos quais os trabalhos construtivos vão se realizar imediatamente, evitando, dessa maneira, que seja suprimida a vegetação das áreas que não serão mobilizadas em breve, expondo o solo à ação das chuvas, causando danos ambientais desnecessários. Além desses cuidados, as autorizações determinam que os exemplares protegidos, com porte compatível e com boa condição fitossanitária, sejam transplantados. Preliminarmente à realização dos trabalhos de transplante das espécies protegidas, é elaborado um projeto de transplante, o qual é submetido à aprovação do Ibama. Nesse projeto, é apresentado o levantamento do número de indivíduos de cada espécie protegida, e sua localização no segmento a ser submetido à supressão da vegetação, e são indicados os exemplares que apresentam condição de transplante e os locais para os quais os mesmos deverão ser transferidos. Após a emissão de autorização pelo Ibama,

são efetuados os transplantes e, ao final, é encaminhado ao órgão ambiental um relatório contemplando a descrição dos trabalhos realizados e os resultados obtidos no enraizamento e posterior desenvolvimento desses indivíduos. Assim, em cumprimento à legislação ambiental, foram feitos 1.547 transplantes, dos quais 1.050 corresponderam a mudas de palmiteiro e o restante à corticeiras, figueiras, xaxins e jerivás (Figura 7). Quanto ao pinheiro-brasileiro (Araucaria angustifolia), espécie relacionada na lista do Ibama como ameaçada de extinção, devido aos exemplares atingidos serem, em sua maioria, de grande porte e sem condições de transplante, foi autorizado o corte, devendo o DAER, no entanto, realizar o plantio compensatório de 15 mudas para cada indivíduo suprimido, conforme determina o Código Florestal do Estado. Nesse caso, o plantio compensatório está sendo efetuado no domínio do planalto, em áreas com condições ambientais requeridas para a espécie, situadas no limite da faixa de domínio da rodovia Rota do Sol. Outro cuidado especialmente adotado em relação à vegetação nas obras da Rota do Sol, foi o resgate das epífitas (bromélias e orquídeas) durante os trabalhos de su-

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pressão da vegetação para a implantação do traçado, no segmento que se desenvolve junto à Rebio Mata Paludosa. Concluídos os trabalhos de supressão, as bromélias e orquídeas foram reintroduzidas na própria área da Rebio por uma equipe especializada, tendo sido alcançado um bom índice de pega desses exemplares (Figura 8).

VIADUTO CASCATA Em junho de 2000, o DAER submeteu à apreciação do Ibama o reestudo do projeto da rodovia denominado “Variante Ambiental”, para fins de incorporação ao licenciamento ambiental da rodovia. Esse estudo compreendia algumas alterações no projeto da rodovia, que visavam contornar e reduzir efeitos ambientais adversos no segmento de transposição da escarpa da serra, decorrentes da implantação do traçado aprovado na Licença de Instalação, em 1997. Dentre as preocupações básicas do DAER que motivaram o estudo e o desenvolvimento do projeto da “Variante Ambiental”, estavam os aspectos geológicos-geotécnicos, como a declividade mais acentuada das encostas, a interferência na cobertura vegetal e nos recursos hídricos, as possíveis modificações no comportamento da fauna silvestre, bem como os aspectos construtivos de implantação do projeto elaborado em 1997 e a geração de materiais a serem descartados, considerando que a escarpa é a área que apresenta maior restrição ambiental para a implantação de bota-foras. Assim, a “Variante Ambiental”

objetivou conciliar os aspectos técnicos inerentes ao desenvolvimento recomendável para o traçado com a proteção dos recursos ambientais, através da incorporação de obras-de-arte especiais, quais sejam: três viadutos e dois túneis. Essa proposta foi aprovada pelo Ibama, após a avaliação do Estudo Comparativo de Impacto Ambiental de Traçados (Traçado 1997 versus Variante Ambiental 2000) apresentado pelo DAER, que demonstrou que o acréscimo de 926m de extensão em obras-de-arte especiais – viadutos e túneis – proporcionaria maior preservação dos recursos naturais da área, em especial a vegetação, e ofereceria menor obstáculo aos deslocamentos da fauna, incorporando o conceito de rodovia mais permeável. Com a aprovação pelo Ibama, o DAER passou à fase de implantação da “Variante Ambiental”, atualmente em fase construtiva do Túnel da Reversão, e em fase de mobilização para o início das obras do Viaduto da Reversão. Em 2005, tendo em vista as dificuldades de disponibilidade financeira do Estado para fazer frente aos custos de implantação da “Variante Ambiental”, o DAER elaborou a readequação dessa proposta, na qual a construção do Sistema Viaduto-Túnel da Cascata seria substituída por um viaduto e terraplanagem, contornando parcialmente o maciço no qual o túnel deveria ser implantado. Essa proposta foi submetida à apreciação do Ibama, através da Avaliação Ambiental Comparativa da Variante Cascata, tendo sido a-

Figura 9 Adensamento da mata ciliar do rio Três Forquilhas

Figura 10 Idem fotografia anterior, porém em processo de recuperação mais avançado

provada e incorporada à Renovação da Licença de Instalação, emitida em 29.05.2006. A adoção da alternativa “Variante Cascata” ocasionará uma redução nos custos globais de implantação do traçado da ordem de R$27 milhões. Adicionalmente, o cronograma de execução dessa alternativa é de 10 meses, correspondendo a uma redução de 22 meses em relação ao cronograma da alternativa anterior, que é de 32 meses.

controladores eletrônicos de velocidade no segmento que se desenvolve junto à Rebio Mata Paludosa, com a finalidade de redução da velocidade dos veículos e, conseqüentemente, a diminuição do registro de atropelamentos de fauna. Além dessas, encontra-se em avaliação pela Equipe de Sinalização do DAER, uma Proposta de Sinalização Ambiental a ser incorporada à sinalização convencional da rodovia, a qual pretende ressaltar as diversas atividades específicas de cunho ambiental, tais como a implantação de medidas mitigadoras e compensatórias e das ações de recuperação promovidas pelo DAER, bem como informar e envolver o usuário com a singularidade ecológica da região, sua importância ambiental e o cuidado a ser dispensado pelo transeunte. Essa proposta procura também orientar a conduta do usuário em segmentos que estejam apresentando elevada freqüência de atropelamentos de fauna. Como medida compensatória da implantação da rodovia, foram criadas a Área de Proteção Ambiental Rota do Sol (APA Rota do Sol, com 52.355ha) e a Estação Ecológica Estadual Aratinga (Esec Aratinga com 6.036ha). Em relação a Esec Aratinga, já foi efetuado, pelo DAER, o levantamento aerofo-

MEDIDAS AMBIENTAIS ADICIONAIS Além da execução dos trabalhos já citados, o DAER implementou a adoção de outras medidas, sempre objetivando reduzir os danos ambientais ocasionados pelas obras de construção da rodovia. Dentre essas, podem ser citadas o adensamento das matas ciliares dos cursos d’água interceptados pela rodovia, bem como o plantio compensatório para a recuperação da mata ripária do rio Três Forquilhas (Figuras 9 e 10). Nas margens do rio Três Forquilhas, foram plantadas acima de 1.000 mudas de espécies nativas produzidas nos dois viveiros mantidos pelo DAER. Outra medida de grande importância foi a instalação de dois

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togramétrico dessa área e implantado o cercamento no limite da Esec com a rodovia. Atualmente, encontram-se em elaboração os Planos de Manejo destas Unidades de Conservação a cargo do Defap. Finalmente, cabe destacar a já citada implantação, pelo DAER, de dois viveiros para a produção das mudas nativas que são utilizadas nos trabalhos de recuperação e revegetação das áreas impactadas pelas obras. Um dos viveiros encontra-se localizado em Aratinga, e o outro foi implementado, em parceria com a Prefeitura Municipal de Terra de Areia, neste município.

IMPORTÂNCIA AMBIENTAL DA ROTA DO SOL Por suas características intrínsecas e pelo cuidado ambiental com que vem sendo conduzida, a construção da Rota do Sol tornou-se um marco na história do DAER e um divisor no que diz respeito ao licenciamento ambiental de empreendimentos rodoviários no Brasil. Essa obra foi a responsável direta pela implementação de um setor técnico específico de meio ambiente no órgão e pela inserção da variável ambiental na forma de se projetar e construir rodovias no Rio Grande do Sul.

Figura 11 Área preservada com implantação do túnel no km 5+200, Lote II. (Foto cedida pela construtora Toniolo, Busnello S.A)

A Rota do Sol também foi pioneira na contratação de uma supervisão ambiental, sem ter sido uma exigência do órgão licenciador. Desde o início das obras, a Supervisão Ambiental está sendo realizada pela HAR Engenharia e Meio Ambiente Ltda., que cumpre, sob fiscalização da Coordenadoria Técnica de Meio Ambiente-DEP-DAER, a funções de acompanhamento contínuo dos trabalhos construtivos, realização dos licenciamentos ambientais das jazidas e áreas de bota-foras, bem como de supressão da vegetação, e a elaboração de estudos ambientais complementares referentes às alterações no projeto de engenharia, dentre outras. Além dessas, é parte integrante das atividades da supervisão ambiental, a elaboração do Relatório de Supervi-

são Ambiental, com freqüência trimestral, e do Relatório de Avaliação Ambiental, emitido semestralmente, que contempla também os impactos socioeconômicos, bem como o Monitoramento da Qualidade dos Recursos Hídricos e o Monitoramento da Fauna, ambos realizados trimestralmente. Uma medida da importância ecológica da região e dessa obra é o significativo número de dissertações de mestrado, monografias de especialização e de visitas técnicas por parte de alunos de diversos cursos de graduação e pós-graduação das universidades UFRGS, Unisinos, UCS e PUCRS. Por tudo isso, a Rota do Sol é reconhecida como referência no planejamento e na construção de obras rodoviárias.

REFERÊNCIAS HAR Engenharia e Meio Ambiente Ltda (1996) Relatório Síntese dos Estudos Ambientais. Porto Alegre. HAR Engenharia e Meio Ambiente Ltda (2000) Estudo Comparativo de Impacto Ambiental de Traçados no Segmento km 9+131,45 ao km 14+277,14. Porto Alegre. HAR Engenharia e Meio Ambiente Ltda (2003) Proposta de Sinalização Ambiental. Porto Alegre. HAR Engenharia e Meio Ambiente Ltda (2004) Projeto de Transplante Vegetal. Porto Alegre. HAR Engenharia e Meio Ambiente Ltda (2006) Avaliação Ambiental Comparativa. Porto Alegre. HAR Engenharia e Meio Ambiente Ltda Relatórios de Monitoramento da Fauna. Porto Alegre. 78

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equipamentos e tecnologia Tecnologia em nome da eficiência A nova UACF 17P-1 Advanced oferece estabilidade e confiabilidade aos seus usuários, trazendo ainda mais vantagens à linha de usinas da Ciber

família de Usinas de Asfalto Contrafluxo (UACF) da Ciber é recomendada por consultores da área de pavimentação e tem sido amplamente utilizada por concessionárias de rodovias e construtoras em todo o Brasil e na América Latina. A UACF 17P-1 Advanced foi lançada pela Ciber na M&T Ex-po 2006 e chega ao mercado com uma série de inovações projetadas para deixar o equipamento ainda mais flexível e funcional, ideal para a produção de misturas de altíssima qualidade. Segundo Silvio Luis Paim Alves, Coordenador de Engenharia da Ciber, um novo painel de comando com controle manual e automático

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independentes, juntamente com a perfeita disposição dos acionamentos e das informações ao operador, é o responsável por tamanho diferencial. “Os controles automáticos por microcomputador industrial e comando manual independente conferem à usina estabilidade e confiabilidade”, assegura o especialista. A UACF 17P-1 Advanced também conta com uma nova cabine de operação, mais ampla e com sistema de condicionamento de ar independente, além de assento e painel ergonômicos para facilitar a disposição de trabalho ao operador. “O novo sistema de cabine e painel de comando permite que a cabine seja deslocada de acordo com as necessidades do cliente”,

acrescenta Silvio Alves. Silos dosadores mais largos também fazem diferença, permitindo a alimentação de material sem contaminação e, conseqüentemente, facilitando a operação. Correias dosadoras com taliscas evitam a perda de material, enquanto o sistema de correia transportadora reversível facilita a limpeza e a calibragem das balanças. Além disso, permite a utilização do sistema de dosagem para alimentar a usina de solos sem a necessidade de adaptações. “O sistema de raspadores das correias transportadoras evita a aderência de material na correia e permite uma operação mais limpa e econômica”, especifica o engenheiro. Para garantir um excelente acabamento, uma pintura especial – com tinta à base de poliuretano e resistente à alta temperatura – aumenta a durabilidade e a resistência contra corrosão.

planejamento e gestão viária Utilização do sistema de gerência de pavimentos Route 2000RS com os dados da rede pavimentada do estado do Rio Grande do Sul Ana Paula Pestana Cardoso Bibiana Cardoso Fogaça Cláudio Eduardo Pereira Machado Jayme Tonon Luciano Dornelles Mara Regina Bianchini Marlova Grazziotin Jonhston

O presente trabalho tem por objetivo divulgar a utilização da ferramenta de gerenciamento de pavimentos Route 2000RS. Foram analisados os dados de levantamentos da condição da rede dos Programas de Restauração e Manutenção das Rodovias do Estado do Rio Grande do Sul, CREMA I (2.500km) e CREMA II (2.700km), com os seguintes objetivos: n definir as estratégias de manutenção a serem aplicadas sobre a malha pavimentada do Estado do Rio Grande do Sul para um período de 20 anos, utilizando, ou não, restrição orçamentária; n calibrar o modelo HDM-4 através dos custos do usuário, dos custos das obras e dos modelos de desempenho do pavimento; n elaborar uma metodologia de planejamento plurianual e programação de obras de curto prazo; n gerar um relatório de prioridades por rodovia, trecho de manutenção e restauração, a partir de uma análise técnica e econômica com HDM-4; n definir procedimentos de atualização do banco de dados corporativo do DAER (SIB). Este trabalho é o ponto de partida para proporcionar ao DAER 82

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uma diretriz para o planejamento das obras de manutenção e restauração das rodovias estaduais, que permitirá uma melhora na condição da malha com maior relação custo/benefício.

ROUTE 2000RS A estrutura do sistema Route 2000RS possibilita a utilização de três subsistemas integrados: n SIB (Módulo de Informações Básicas) - permite viabilizar a manipulação coordenada dos dados comuns aos demais módulos do Route 2000RS, como demarcação e codificação de trechos, pistas e faixas, características geométricas, estrutura do revestimento e das camadas inferiores, irregularidade (IRI/QI), deflexões, defeitos dos pavimentos, informações de tráfego e outros. Para tanto, utilizase um banco de dados confiável, amplo e de simples acesso e manipulação; n SPL (Módulo de Planejamento Plurianual - Interface com o modelo HDM-4) - permite, através da interface com o banco de dados, análises a longo prazo dos investimentos a serem realizados na rede, baseadas no modelo HDM para ge-

ração de soluções otimizadas com, ou sem, restrições orçamentárias; n SGP (Módulo de Gerência da Malha Pavimentada - Monitoramento dos Indicadores de Qualidade da Malha) - permite, a partir de indicadores de desempenho do pavimento, calculados com bases nas informações atualizadas constantes do banco de dados do Route 2000RS, analisar e monitorar a evolução da qualidade da rede e, por conseguinte, a eficácia da política implementada e das obras.

HDM-4 O HDM-4 é um modelo analítico para a avaliação técnica e econômica que permite calcular os benefícios obtidos pelos usuários em relação ao estado ou à qualidade do pavimento, através de modelos mecanísticos empíricos de previsão de desempenho. O HDM-4 é, hoje, a ferramenta mais versátil, completa e bem fundamentada para auxiliar nas atividades de planejamento. Contudo, cabe salientar que é necessário fazer a calibração de seus modelos, tendo em vista que são modelos empíricos e refletem, a rigor, apenas a base de dados que foi utilizada em seu desenvolvi-

mento. Esse processo de calibração é fundamental para assegurar previsões e estimativas confiáveis.

REDE ANALISADA Para a realização deste trabalho, foram utilizados os dados de levantamentos de irregularidade, deflexão, tráfego e histórico do pavimento, realizados no ano de 2002, nas rodovias pertencentes ao Programa CREMA II, que representam 2.265km, correspondendo a, aproximadamente, 35% da malha pavimentada do Estado.

IRREGULARIDADE Os levantamentos de irregularidade utilizados para este trabalho foram realizados pela Consultora Dynatest, no período de novembro de 2001 a janeiro de 2002, para o Crema II, com o equipamento ROMDAS Bump Integrator. Os dados de irregularidade foram divididos em duas faixas diferenciadas para cada nível de tráfego. Os valores limites de irregularidade foram estipulados de forma que os dados fossem divididos proporcionalmente: n Tráfego Baixo (VDM < 700): IRI ≤ 3,5 e IRI > 3,5; n Tráfego Médio (700 < VDM < 1500): IRI ≤ 3,0 e IRI > 3,0; n Tráfego Alto (VDM > 1500): IRI ≤ 2,5 e IRI > 2,5.

o Crema II, com emprego do FWD (Falling Weight Defletometer – Dynatest 8000). Foram realizados com espaçamento variável em função da condição do trecho. Os dados de deflexão foram divididos em duas faixas diferenciadas para cada nível de tráfego. Os valores limites de deflexão foram estipulados de forma que os dados fossem divididos proporcionalmente: n Tráfego Baixo (VDM < 700) e Tráfego Médio (700 ≤ VDM < 1500): Deflexão ≤ 60 e Deflexão > 60; n Tráfego Alto (VDM > 1500): Deflexão ≤ 50 e Deflexão > 50.

ÍNDICE DE FISSURAÇÃO (IF) O Índice de Fissuração foi calculado com base no levantamento VIZIR realizado pela Consultora Dynatest, no período de novembro de 2001 a fevereiro de 2002, para o Crema II. O VIZIR é um método de levantamento visual contínuo que identifica as degradações e classifica cada uma delas em três níveis de gravidade. O operador percorre o trecho, a pé ou de carro, utilizando uma planilha em que anota o tipo, o grau e a extensão do defeito. O IF é um número de 1 a 5, resultante da combinação da extensão do defeito (fissuras e couro de jacaré) com a sua gravidade.

DEFLEXÃO

TRÁFEGO

Os levantamentos de deflectometria utilizados para este trabalho foram realizados pela Consultora Dynatest, no período de novembro de 2001 a fevereiro de 2002, para

Os dados de tráfego que alimentaram o SIB foram fornecidos pela Equipe de Engenharia de Tráfego do Departamento de Programação Rodoviária-DAER. A conta-

Figura 1 Distribuição do tráfego nas rodovias pavimentadas do Rio Grande do Sul - 2002 Tabela 1 Composição do trafego VEÍCULOS

PERCENTUAL

PASSEIO

72%

COLETIVOS

CARGA LEVE

CARGA MÉDIA

CARGA PESADA

ULTRA PESADOS

gem foi realizada em 2001 e atualizada para 2002. A distribuição do tráfego nas rodovias analisadas a partir de pesquisas efetuadas no SIB, apresentou o resultado que consta na Figura 1. A composição do tráfego foi obtida através da média ponderada por extensão das rodovias do CREMA II, apresentando o resultado que consta na Tabela 1.

UTILIZAÇÃO DAS ROTINAS DO ROUTE 2000RS O Módulo de Planejamento do Sistema Route 2000RS gera, automaticamente, as seções unitárias que representam as rodovias e os trechos selecionados em segmentos de 200m, qualificados pelos parâmetros que influem na evolução da deterioração dos pavimentos, em função dos valores médios para ca-

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE GERÊNCIA DE PAVIMENTOS ROUTE 2000RS COM OS DADOS DA REDE PAVIMENTADA DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL

da segmento. Os parâmetros considerados foram: tipo de pavimento, classe de tráfego, irregularidade, deflexão e índice de fissuração. Após o cálculo das seções unitárias, avaliou-se tecnicamente as que poderiam ser agrupadas em trechos homogêneos, considerando a semelhança dos parâmetros analisados. Dentro do sistema Route, a divisão da rede é feita em forma de matriz, cujas células são constituídas por trechos homogêneos. As células são definidas a partir de quatro variáveis. A combinação de parâmetros resultou em 48 células.

a importação dos resultados gerados a partir de diversos relatórios do HDM-4, permitindo visualizar, numa mesma tela, todas as células da matriz, com a sua respectiva estratégia ótima, valor presente líquido (NPV), taxa interna de retorno (TRI) e relação benefício/custo (NPV/C). Também é possível visualizar graficamente o desempenho previsto para o IRI durante o período de estudo, com as respectivas intervenções e o ano de sua aplicação. Na etapa de exportação para o HDM-4, os segmentos de rodovias podem ser classificados de três formas:

1º LETRA - ESPESSURA DE REVESTIMENTO:

- DELGADO (<6CM)

_ 6CM) - ESPESSO (>

1- TRÁFEGO BAIXO (VDM < 700) 1º NUMERO - CLASSE DE TRÁFEGO:

2 - TRÁFEGO MÉDIO (700 < VDM <1500) 3 - TRÁFEGO ALTO ( VDM > 1500)

_ 3,5 PARA TRÁFEGO BAIXO ) 1 - BAIXO (IRI < _ 3,0 PARA TRÁFEGO MÉDIO ) (IRI < _ 2,5 PARA TRÁFEGO ALTO ) (IRI <

2º NÚMERO - NÍVEL DE IRREGUARIDADE :

2 - ALTO (IRI > 3,5 PARA TRÁFEGO BAIXO )

(IRI > 3,0 PARA TRÁFEGO MÉDIO ) (IRI > 2,5 PARA TRÁFEGO ALTO ) 2º LETRA -ÍNDICE ESTRUTURAL - COMBINAÇÃO DA DEFLEXÃO COM ÍNDICE DE FISSURAÇÃO, CONFORME TABELAS 2 E 3

Tabela 2 Trafego baixo e médio. IF

Tabela 3 Trafego alto.

DEFLEXÃO<60 DEFLEXÃO>60

DEFLEXÃO<50 DEFLEXÃO>50

1e2

3a5

O Route 2000 permite a exportação dos trechos homogêneos, agrupados em células, para um arquivo externo em formato DBF, exigido pelo HDM-4. Esse arquivo contém um conjunto de informações que permitem caracterizar cada célula como um segmento/rodovia no HDM-4. O Route 2000 permite também 84

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por trecho homogêneo - ordena, de forma crescente, todos os dados pelo número dos trechos homogêneos; n por rodovia/trecho/início - ordena todos os dados pela rodovia, em ordem alfabética, seguida por trecho e pelo marco de início de forma crescente; n pela relação benefício/custo, trán

fego e IRI (decrescente) - ordena todos os dados em ordem decrescente de NPV/C, seguido de tráfego e IRI. Ainda nessa etapa, pode-se exportar o arquivo de dados de duas maneiras: em formato de texto padrão TXT (que permite trabalhar como planilha excel, podendo gerar diversos relatórios) e em formato de banco de dados padrão DBF (que pode ser importado diretamente pelo HDM).

DEFINIÇÃO DA MATRIZ DE SOLUÇÕES Para montar as estratégias da matriz de soluções, para simular no HDM-4, foi necessário associar soluções técnicas de restauração e manutenção a cada uma das células da matriz. As soluções técnicas de restauração foram associadas à solução de manutenção rotineira e comparadas a uma alternativa base (tapa buraco, serviços de roçada, limpeza de dispositivos de drenagem e manutenção da sinalização). Na Tabela 4, são apresentadas as estratégias de restauração e a condição exigida para a utilização, definidas a partir de critérios técnicos e da experiência do corpo técnico do DAER na área.

CALIBRAÇÃO DO HDM-4 A calibração foi realizada considerando como indicador de desempenho a irregularidade do pavimento, por ser o parâmetro mais relevante do HDM-4. Para a calibração do HDM-4, foram selecionados trechos repre-

B32E

B32B B32D

B31E B32A

B31D

B31A B31B

B22E

B22B B22D

B21E B22A

B21B

B21D

B12E B21A

B11E B12D

A32E B11A B11B

A32D

A32A A32B

A31D A31E

A31A A31B

A22E

A22B A22D

A22A

A21D A21E

A21A A21B

A12B

A12D A12E

A11E A12A

A11B A11D

A11A

Tabela 4 Aternativas testadas para revestimentos delgados e espessos.

ALTERNATIVA BASE LAMA ASFÁLTICA AT

10%

TSD 10% AT TSD 30% AT TSD CORREÇÃO FORMA IRI =3,5 CBUQ 4cm IRI=3 CBUQ 4cm IRI=3,5 CBUQ 4cm IRI=4 CBUQ 6cm IRI=3 CBUQ 6cm IRI=3,5 CBUQ 6cm IRI=4 CBUQ 6cm IRI=4,5 CBUQ 6cm IRI=5 CBUQ 6cm IRI=6 CBUQ 8cm IRI=3,5 CBUQ 8cm IRI=4,5 CBUQ 8cm IRI=5 CBUQ 8cm IRI=6

10cm IRI=3,5

CBUQ

CBUQ 10mm IRI=4 CBUQ 10mm IRI=5 CBUQ 10mm IRI=6 CBUQ

6cm IRI=6 (2009)

CBUQ

6cm IRI=6 TSD 30% AT

CBUQ

6cm IRI=6 /

CBUQ

6cm

CBUQ CBUQ

6cm

IRI=3,5 IRI=4

CBUQ

4cm IRI =4

/ CBUQ 4cm

IRI=3,5

/ CBUQ 4cm IRI =4

8cm IRI=3,5 / CBUQ 4cm IRI =3,5

sentativos do CREMA II, com levantamentos de irregularidade realizados em 2002 e 2004, verificando a evolução dos mesmos durante dois anos. Selecionaram-se também trechos representativos do CREMA I, com levantamentos de irregularidade realizados em 2000 e 2004. Observa-se que, neste caso, a evolução dos indicadores de desempenho do pavimento foi de quatro anos. Os trechos de calibração foram escolhidos de maneira a representar a malha rodoviária do Estado, contemplando-se valores baixos, mé-

dios e altos de irregularidade, deflexão, tráfego e idade do pavimento. Para fazer a calibração no HDM-4, é necessário ajustar os coeficientes dos modelos de desempenho (Kgp, Kgm, CDS e CDB), conforme a evolução da irregularidade obtida pelo software, quando comparado com a evolução real da irregularidade dos trechos selecionados. Os fatores abaixo foram objetos de calibração: n Kgp - Considera a evolução da irregularidade em relação aos defeitos “Progression”

∆RI =

K gp [ ∆ RI s + ∆RI c + ∆RI r + ∆RI ∆ RI t ]+ ∆ RI e

∆RIs : Evolução do IRI pelo efeito da estrutura ∆RIc : Evolução do IRI pelo efeito das trincas ∆RIr : Evolução do IRI pelo efeito dos arrancamentos ∆RIt : Evolução do IRI pelo efeito das panelas n Kgm - Considera a evolução da irregularidade em relação ao intemperismo “Environnmental coefficient”

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE GERÊNCIA DE PAVIMENTOS ROUTE 2000RS COM OS DADOS DA REDE PAVIMENTADA DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL

Figura 2 IRI versus idade de rolamento

Figura 3 IRI versus deflexão

n com a idade da camada de rolamento, de 4 a 22 anos, mostraram a variabilidade da idade da camada de rolamento dos trechos utilizados na calibração. Os conjuntos de parâmetros (Kgm, Kgp, CDS e CDB) foram avaliados graficamente, tendo-se, na abscissa, os valores de IRI medidos (reais) e, na ordenada, os valores de IRI calculados (estimados pelo software). A melhor correlação obtida entre os valores de IRI medidos e os valores de IRI calculados pelo HDM-4 está apresentada na Figura 4. Para a malha rodoviária do Estado, deverão ser utilizados os valores dos parâmetros obtidos nessa correlação.

CUSTOS UTILIZADOS NO HDM-4 Figura 4 Valores obtidos na calibração

∆RI e = m * K gm RI a

RIa : IRI ao início do ano de análise n CDB - Considera a qualidade da construção da base “Road Base” CDB = 0 : nenhum defeito de construção CDB = 1.5 : muitos defeitos. n CDS - Considera a qualidade da construção dos revestimentos betuminosos “Bituminous surface” CDS = 0.5 / Teor de ligante baixo/ 10% menor que o projeto CDS = 1.0 / Teor de ligante normal CDS = 1.5 / Teor de ligante alto/ 10% maior que o projeto Os parâmetros citados foram testados a cada simulação com o HDM até que a evolução da irregu86

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

laridade pelo software correspondesse com a real. As Figuras 2 e 3 apresentam a distribuição destes parâmetros para os trechos utilizados nesta calibração. Os valores de IRI, variando de 2,0 a 7,5, quando relacionados: n com a deflexão variando de 30 a 90 mm/100, apresentaram uma boa distribuição. Pode-se observar uma tendência de que valores elevados de deflexão correspondem a valores altos de IRI; n com o tráfego, VDM variando de 200 a 5000 veículos, apresentaram uma distribuição que reproduz a realidade. Observa-se que as rodovias com valores de IRI mais elevados são as rodovias que possuem menor tráfego;

Os custos das soluções técnicas de restauração e manutenção foram elaborados pela Equipe de Economia Rodoviária do Departamento de Programação Rodoviária do DAER, de acordo com as composições dos serviços empregados no órgão. Também foram objeto de estudo a pesquisa e a determinação de vários itens que compõem os custos operacionais que alimentam o HDM-4. A determinação desses custos foi baseada na frota de veículos representativa da região estudada.

OBTENÇÃO DOS RESULTADOS COM O HDM-4 Após a alimentação de todos dados da rede do CREMA II no HDM-4, foi possível gerar os diver-

sos relatórios disponibilizados pelo programa. Esses relatórios permitiram uma análise comparativa e detalhada das estratégias ótimas de intervenção para um período de 20 anos. A otimização aplica-se à melhor relação entre as intervenções necessárias na rede e a disponibilidade orçamentária do Estado. Nesse sentido, foram considerados, no estudo, dois casos: com e sem restrição orçamentária. Através do estudo realizado, avaliou-se uma série de fatores referentes à rede do CREMA II que são determinantes para o estabelecimento da programação de estratégias a curto e a longo prazo do DAER. Com a utilização do Route e do HDM-4, obtiveram-se resultados qualitativos e quantitativos para a rede em análise. Relativamente ao HDM-4, os principais relatórios empregados para a análise estão apresentados a seguir, bem como as informações mais importantes obtidas com sua análise: n Optimum Section Alternatives (Constrained Budget) - relatório que identifica a alternativa de maior Valor Presente Líquido, que é a alternativa ótima, com restrição orçamentária; n Optimum Section Alternatives (Unconstrained Budget) - Relatório que identifica a alternativa de maior Valor Presente Líquido, que é a alternativa ótima, sem restrição orçamentária; n Pavement Surface Condition Summary by Road Class (graph) Relatório que representa graficamente a condição superficial média do pavimento, por classe de rodovia, ao longo do período de análise; n Roughness Average for Road Net-

work by Road Class (Graph) - relatório que representa graficamente a irregularidade média do pavimento, por classe de rodovia, ao longo do período de análise; n Work Programme Optimesed by Section - relatório que identifica, para cada célula, a alternativa ótima, o número de vezes que ela será aplicada e os anos em que serão realizadas as intervenções, para uma determinada restrição orçamentária; n Work Programme Optimesed by Year - relatório que identifica, por ano, a descrição de todas as células com as respectivas alternativas ótimas, para uma determinada restrição orçamentária; n Work Programme Unconstrained by Section - relatório que identifica, para cada célula, a alternativa ótima, o número de vezes que ela será aplicada e os anos em que serão realizadas as intervenções, sem restrição orçamentária; n Work Programme Unconstrained by Year - relatório que identifica, por ano, a descrição de todas as células, com as respectivas alternativas ótimas, sem restrição orçamentária.

ANÁLISE DOS RESULTADOS DO HLM-4 RESULTADOS SEM RESTRIÇÃO ORÇAMENTÁRIA Numa primeira etapa, o HDM4 foi utilizado sem a imposição de restrição orçamentária, com o objetivo de conhecer qual a melhor estratégia de intervenção para cada célula da matriz definida e qual o orçamento necessário para realizar essas intervenções. Nesse caso, o valor total a ser investido é de R$593.305 milhões, dividido anualmente conforme a representação gráfica apresentada na Figura 5. A escolha da estratégia ótima dá-se a partir da solução que apresenta o maior Valor Presente Líquido, definido como sendo a diferença entre os benefícios alcançados por uma determinada intervenção e os investimentos necessários para a implantação desta, ao longo do período de análise. Esse somatório é trazido para o ano inicial da análise, considerando-se as taxas econômicas envolvidas no estudo. Apresenta-se, na Tabela 5, a estraté-

Figura 5 Investimentos plurianuais sem restrição orçamentária

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE GERÊNCIA DE PAVIMENTOS ROUTE 2000RS COM OS DADOS DA REDE PAVIMENTADA DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL

gia ótima para cada uma das células da matriz. RESULTADOS COM RESTRIÇÃO ORÇAMENTÁRIA A limitação de recursos, por parte dos órgãos governamentais, a serem investidos na área rodoviária impossibilita a contemplação de todas as intervenções necessárias para que a malha apresente as condições ideais de conforto e segurança ao usuário. Nesse sentido, realizou-se análise empregando restrições orça-

Figura 6 Investimentos plurianuais com restrição de R$500 milhões

ALTERNATIVA BASE LAMA ASFÁLTICA AT

10%

TSD 10% AT TSD 30% AT TSD CORREÇÃO FORMA IRI=3,5 CBUQ 4cm IRI=3 CBUQ 4cm IRI=3,5 CBUQ 4cm IRI=4 CBUQ 6cm IRI=3 CBUQ 6cm IRI=3,5 CBUQ 6cm IRI=4 CBUQ 6cm IRI=4,5 CBUQ 6cm IRI=5 CBUQ 6cm IRI=6 CBUQ 8cm IRI=3,5 CBUQ 8cm IRI=4,5 CBUQ 8cm IRI=5 CBUQ 8cm IRI=6 CBUQ 10cm IRI=3,5 CBUQ 10mm IRI=4 CBUQ 10mm IRI=5 CBUQ 10mm IRI=6 CBUQ 6cm IRI=6

(2009)

CBUQ

6cm IRI=6 TSD 30% AT

CBUQ

6cm IRI =6 /

CBUQ

6cm

IRI=4

CBUQ

4CM IRI= 4

/ CBUQ 4CM IRI =4

IRI=3,5

/ CBUQ 4CM

IRI=3,5

CBUQ

6cm

CBUQ

8cm IRI =3,5 / CBUQ 4CM IRI=3,5

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

B32E

B32B B32D

B31E B32A

B31D

B31A B31B

B22E

B22B B22D

B21E B22A

B21B

B21D

B12E B21A

B11E B12D

A32E B11A B11B

A32D

A32A A32B

A31D A31E

A31A A31B

A22E

A22B A22D

A22A

A21D A21E

A21A A21B

A12B

A12D A12E

A11E A12A

A11B A11D

A11A

Tabela 5 Aternativas ótimas para revestimentos delgados e espessos (sem restrição orçamentária).

mentárias com objetivo de oferecer alternativas orçamentárias e suas respectivas conseqüências na qualidade das rodovias. Considerando que o valor resultante do estudo realizado sem restrição orçamentária foi de R$593.305 milhões, os valores testados como restrição orçamentária foram R$500, R$400, R$300 e R$200 milhões. A seguir, apresentam-se a Tabela 6 e o gráfico (Figura 6) das alternativas ótimas escolhidas e dos in-

vestimentos anuais correspondentes à restrição orçamentária de R$500 milhões.

ANÁLISE DAS RESTRIÇÕES ORÇAMENTÁRIAS ANÁLISE EM FUNÇÃO DO NPV Com base nos dados utilizados, foram gerados gráficos com as comparações dos vários orçamen-

tos analisados. A primeira delas foi feita com base na maximização do retorno sobre o investimento, utilizando-se o Valor Presente Líquido do orçamento sem restrição e com os vários níveis de restrição orçamentária. No gráfico a seguir (Figura 7), estão apresentados os investimentos necessários para que a malha rodoviária analisada fique em condições ideais (R$ 593.305 milhões), e também os valores R$500 milhões, R$400 milhões, R$300 milhões e R$200 milhões relaciona-

B32E

B32B B32D

B31E B32A

B31D

B31A B31B

B22E

B22B B22D

B21E B22A

B21B

B21D

B12E B21A

B11E B12D

A32E B11A B11B

A32D

A32A A32B

A31D A31E

A31A A31B

A22E

A22B A22D

A22A

A21D A21E

A21A A21B

A12B

A12D A12E

A11E A12A

A11B A11D

A11A

Tabela 6 Aternativas ótimas para revestimentos delgados e espessos

ALTERNATIVA BASE LAMA ASFÁLTICA AT

10%

TSD 10% AT TSD 30% AT TSD CORREÇÃO FORMA IRI=3,5 CBUQ 4cm IRI=3 CBUQ 4cm IRI=3,5

4cm IRI=4

CBUQ

CBUQ 6cm IRI=3 CBUQ 6cm IRI=3,5 CBUQ 6cm IRI=4 CBUQ 6cm IRI=4,5

6cm IRI=5

CBUQ

CBUQ 6cm IRI=6 CBUQ 8cm IRI=3,5 CBUQ 8cm IRI=4,5 CBUQ 8cm IRI=5 CBUQ 8cm IRI=6 CBUQ 10cm IRI=3,5 CBUQ 10cm IRI=4 CBUQ 10cm IRI=5 CBUQ 10cm IRI=6 CBUQ 6cm IRI=6

6cm

CBUQ

(2009)

IRI=6 TSD 30% AT

CBUQ

6cm IRI=6 /

CBUQ

6cm

IRI= 4

CBUQ

4CM IRI =4

/ CBUQ 4CM IRI =4

IRI=3,5

/ CBUQ 4CM

IRI=3,5

CBUQ

6cm

CBUQ

8cm IRI=3,5 / CBUQ 4CM IRI=3,5

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE GERÊNCIA DE PAVIMENTOS ROUTE 2000RS COM OS DADOS DA REDE PAVIMENTADA DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL

dos, com os respectivos Valores Presentes Líquidos. Observa-se que, para orçamentos com valores superiores à condição ideal, o retorno sobre o investimento permanece inalterado (R$1.906 milhões). No caso da restrição de R$500 milhões, o retorno sobre o investimento é praticamente o mesmo da condição ideal (R$ 1.889 milhões). No caso da restrição de R$ 400 milhões (economia de R$ 193 milhões), o retorno sobre o investimento é de R$1.841 milhões (redução do retorno de R$ 65 milhões), ou seja, baseado nessa análise, a restrição orçamentária é aceitável, desde que seja verificada a condição da malha. Para a restrição de R$ 300 milhões (economia de R$ 293 milhões), o retorno sobre o investimento é de R$ 1.682 milhões (redução do retorno de R$ 224 milhões). Nesse caso, também deve-se verificar a condição da malha para que essa restrição seja aceitável. Para a restrição de R$ 200 milhões (economia de R$ 393 milhões), o retorno sobre o investimento é de R$ 1.327 milhões (redução do re-

torno de R$ 679 milhões), tornando inviável essa programação, tendo em vista que a redução do retorno sobre o investimento é quase o dobro da economia realizada. ANÁLISE EM FUNÇÃO DA CONDIÇÃO DO REVESTIMENTO (IRREGULARIDADE) A segunda análise foi realizada com base na condição de rolamento das rodovias para os orçamentos sem restrição e com os vários níveis de restrição orçamentária. Na figura 8, estão apresentados o investimento necessário para a condição ideal da malha rodoviária (R$593.305 milhões) e os investimentos de R$500 milhões, R$400 milhões, R$300 milhões e R$200 milhões, todos relacionados com a irregularidade (IRI) ao final do ciclo de 20 anos. A análise considera separadamente os três níveis de tráfego. Observa-se que, para o orçamento sem restrição, os valores médios de IRI para o período de 20 anos, são de 3,0 para o tráfego alto, 3,1 para o tráfego médio e 4,0 para o tráfego baixo, valores repre-

Figura 7 Valor Presente Líquido versus restrição orçamentária 90

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

sentativos de uma boa condição para toda a malha rodoviária. No caso da restrição de R$500 milhões, os valores médios de IRI para o período de 20 anos, são de 3,1 para o tráfego alto, 3,6 para o tráfego médio e 4,1 para o tráfego baixo, valores ainda representativos de uma boa condição para toda a malha rodoviária. No caso da restrição de R$400 milhões, os valores médios de IRI para o período de 20 anos, são de 3,2 para o tráfego alto, 3,9 para o tráfego médio e 7,4 para o tráfego baixo. Esses valores são aceitáveis para os tráfegos alto e médio, porém, para as rodovias de tráfego baixo, o valor do IRI médio representa uma condição péssima, atingindo valores máximos anuais superiores a 12. No caso da restrição de R$300 milhões, os valores médios de IRI, para o período de 20 anos, são de 3,5 para o tráfego alto, 6,8 para o tráfego médio e 7,6 para o tráfego baixo. Esses valores representam uma condição regular para o tráfego alto, porém, para as rodovias de tráfegos médio e baixo os valores médios de IRI médio representam uma condição péssima. Para a restrição mais severa, R$ 200 milhões, os valores médios de IRI para o período de 20 anos são de 5,0 para o tráfego alto, 8,5 para o tráfego médio e 7,6 para o tráfego baixo. Esses valores representam uma condição péssima para toda a malha rodoviária. Analisando conjuntamente o retorno do investimento e a condição de rolamento, conclui-se que a única restrição aplicável é a de

R$ 500 milhões, uma vez que a restrição de R$ 400 milhões, aceitável do ponto de vista do Valor Presente Líquido, representa uma condição de rolamento péssima para as rodovias de tráfego baixo. As restrições de menor investimento não correspondem à condição de rolamento aceitável.

PRIORIZAÇÃO DAS RODOVIAS / TRECHOS POR NPV/C A partir do estudo realizado com a utilização do software HDM-4, com a restrição orçamentária de R$500 milhões, foi possível conhecer a relação das células da matriz que fazem parte do estudo da rede do CREMA II, por ordem de prioridade, considerando a relação NPV/C. Com o auxílio do Sistema de Gerência Route 2000RS, foi possível

converter as células da matriz em segmentos de Rodovia/Trecho. Para a geração de relatórios em que se possa identificar a prioridade das rodovias, considerando todos os trechos analisados, o arquivo padrão TXT, gerado no Route 2000RS foi exportado para o excel, gerando a tabela apresentada no final deste trabalho.

CONCLUSÕES A retomada das atividades relacionadas à utilização do Route 2000RS e do HDM-4, em junho de 2005, permitiu que fosse formada uma equipe multidisciplinar com técnicos de vários setores do DAER, que, com comprometimento e determinação, realizaram os trabalhos paralelamente às atividades específicas que cada técnico desempenha no seu setor.

Figura 8 IRI versus restrição orçamentária

Com a utilização do software HDM-4, foi possível definir as estratégias de manutenção a serem aplicadas sobre a malha pavimentada do Estado do Rio Grande do Sul e, a partir dos estudos com e sem restrição orçamentária, definir a necessidade de investimento de R$ 500 milhões para que a malha rodoviária do CREMA II fique em boas condições de rolamento e segurança para o usuário. A partir desse estudo, foi possível fazer uma previsão da condição da malha em função das diversas restrições orçamentárias propostas na programação, para um período de 20 anos. Pela primeira vez, uma equipe constituída por técnicos exclusivamente do DAER conclui um estudo de programação de estratégias a longo prazo, gerando a relação das rodovias/trecho por ordem de prioridade de intervenção (apresentada no final deste trabalho). A plena utilização desse sistema, de forma operacional e eficaz, permitirá obter uma garantia dos investimentos realizados, uma conseqüente redução dos custos de intervenção na rede, uma redução dos custos operacionais, uma maior racionalização dos programas e orçamentos, propiciando uma administração mais eficiente, um quadro técnico mais capacitado e com maiores recursos para atender as necessidades dos usuários.

REFERÊNCIAS AUTRET, P.; BROUSSE, J. L.(1992) VIZIR – Computer-aided method of estimating road network maintenance needs. Laboratoire Central des Ponts et Chaussées –LCPC. Paris. MESNARD, R. FREANEAT, E. (2000) – Curso de Aplicação do Modelo HDM-4. Porto Alegre – Rio Grande do Sul. CURSO HDM-4. Sevilha, julho/2001. RAM CONSULTORIA E SISTEMAS LTDA. (2003) Manual de Operação ROUTE 2000RS. PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE GERÊNCIA DE PAVIMENTOS ROUTE 2000RS COM OS DADOS DA REDE PAVIMENTADA DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL

RODOVIAS E TRECHOS ORDENADOS PORNPV/C (COM RESTRIÇÃO DE 500 MILHÕES) RODOVIA TRECHO

NPV/C

TRI

EXTEN.(m)

NPV/C

TRI

EXTEN.(m)

ERS

-401

CBUQ

6CM IRI=4

ESTRATÉGIA

17,41

121,22

10230

ERS

-401

CBUQ

6CM IRI=4

17,41

121,22

1470

CBUQ

6CM IRI=4

17,41

121,22

150

17,07

121,38

12620

17,02

104,42

4570

16,95

99,14

10220

ERS

-149

0090

CBUQ 6 CM IRI=5 E LAMA ASFÁLTICA E TSD AT = 10%

30,06

175,33

3953

ERS

-401

ERS

- 118

0130

CBUQ

6CM IRI=5

26,80

269,70

3550

ERS

-786

ERS

- 241

0070

CBUQ

6CM IRI=5

26,80

269,70

9040

ERS

-118

170

ERS

- 762

0010

CBUQ

6CM IRI=5

26,80

269,70

1430

ERS

- 401

RST

-287

0010

CBUQ

6CM IRI=5

26,80

269,70

3230

ERS

-030

180

CBUQ

4CM IRI=3,5

16,91

99,72

1000

RST

-287

0020

CBUQ

6CM IRI=5

26,80

269,70

2530

ERS

-149

CBUQ

4CM IRI=3,5

16,91

99,72

1310

RST -287

0025

CBUQ

6CM IRI=5

26,80

269,70

1350

ERS

-149

110

CBUQ 4CM IRI=3,5

16,91

99,72

2730

BRS -293A01

9130

CBUQ 4CM IRI =4 E CBUQ 6CM IRI=5

26,80

269,70

3230

ERS

-421

CBUQ

16,91

99,72

4600

ERS-734

0010

22,85

187,33

10490

ERS

-401

4CM IRI=3,5 CBUQ 6CM IRI =4 E CBUQ 4CM IRI=3,5

16,66

111,43

19120

BRS -116 A04

CBUQ 4CM IRI=3,5

16,55

96,51

20620

16,43

97,04

26060

16,29

113,07

10180

4CM IRI=3,5

16,17

93,13

4560

CBUQ 4CM IRI=3,5 E IRI=4 E CBUQ 6 CM IRI=4

16,11

94,87

3810

CBUQ

6CM

ERS

-223

0050

CBUQ

6CM IRI=5

22,12

199,39

10090

ERS

-241

0090

CBUQ

6CM IRI=5

22,12

199,39

1090

ERS

-020

ERS

-244

00130

CBUQ

6CM IRI=5

22,12

199,39

3580

ERS

-020

CBUQ

6CM IRI=5

22,12

IRI=4 E IRI =5

ERS -118 A01 ERS

90 9130

CBUQ 4CM IRI=4 E CBUQ 6CM IRI =4 E IRI =5 CBUQ 6CM IRI=4 E CBUQ 4CM IRI=3,5 CBUQ 4CM IRI=3,5 E IRI =4 E CBUQ 6CM IRI =4

CBUQ 6CM IRI=4 E CBUQ 4CM IRI =3,5 CBUQ 4CM IRI=4 E CBUQ 6CM IRI =5

199,39

2790

ERS

-348

0110

CBUQ

6CM IRI=5

22,12

199,39

1090

ERS

-373

0010

CBUQ

6CM IRI=5

22,12

199,39

6550

ERS

-389

ERS

-400

0030

CBUQ

6CM IRI=5

22,12

199,39

19630

ERS

-332

175

ERS

-409

0030

CBUQ

6CM IRI=5

22,12

199,39

3730

ERS

-348

ERS

-509

0010

CBUQ

6CM IRI=5

22,12

199,39

2000

ERS

-265

130

ERS

-717

0010

CBUQ

6CM IRI=5

22,12

199,39

14190

ERS

-124

ERS

-030

0190

CBUQ

4CM IRI =4 E CBUQ

21,87

170,52

15080

ERS

-332

CBUQ 4 CM IRI =4 E CBUQ 6CM IRI=4 IRI=5 CBUQ 4 CM IRI =4 E CBUQ 6CM IRI=5 CBUQ 4CM IRI =4 E CBUQ 6CM IRI=4

ERS

-389

0110

CBUQ

4 CM IRI =4 E CBUQ

21,48

124,56

2080

ERS

-223

CBUQ 4CM IRI=3,5

ERS

- 776

0010

CBUQ

4CM IRI=4

21,22

94,22

2800

CBUQ 4CM IRI =4 E CBUQ 6CM IRI=4

ERS

- 418

0010

CBUQ 6CM IRI=4 E IRI =5 E CBUQ 6CM IRI=5

20,87

177,60

20620

CBUQ 6 CM IRI=6

CBUQ 4CM IRI =3,5 E CBUQ 6CM IRI=5

20,71

174,53

7790

ERS

-030

170

CBUQ 6 CM IRI=6

12,10

119,71

1790

20,22

93,76

10400

ERS

-332

140

CBUQ 6 CM IRI=6

12,10

119,71

2170

20,15

141,04

9740

BRS -290A 01 RST-287

ERS -326A02

ERS -326A01

0010

ERS

CBUQ

-128

-244

BRS -386 A02

9135

ERS

- 786

ERS

- 040

ERS

- 020

0030

CBUQ

4CM IRI=4

18,80

137,35

3950

ERS

- 124

0080

CBUQ

4CM IRI=4

19,80

137,35

3600

ERS

- 142

ERS

- 124

0085

CBUQ

4CM IRI=4

19,80

137,35

13660

ERS

- 020

110

ERS

- 357

0050

CBUQ

4CM IRI=4

19,80

137,35

4280

RST

-453

310

0030

CBUQ

4CM IRI=4

19,80

137,35

19970

ERS

- 332

210

- 142

4CM IRI=3,5 E IRI =4 CBUQ 4CM IRI =4 E CBUQ 6CM IRI=4 CBUQ

4CM IRI=4

16,11

115,67

38790

CBUQ 4CM IRI =3,5 E IRI=4 E CBUQ 6CM IRI =4

16,08

93,78

9370

4CM IRI=3,5

16,02

91,81

2420

15,99

140,36

5120

15,78

115,70

4200

15,51

103,24

3220

15,43

92,99

940

12,12

92,03

32680

12,10

119,71

1940

CBUQ

ERS

- 389

ERS

- 389

0050

CBUQ

4CM IRI=4

19,80

137,35

12900

ERS

- 389

0070

CBUQ

4CM IRI=4

19,80

137,35

18640

ERS

-020

210

CBUQ 6CM IRI =5 E CBUQ 6CM IRI=4 CBUQ 4CM IRI =4 E CBUQ 6CM IRI=5 LAMA ASFÁLTICA E TSD AT=10% CBUQ 4CM IRI =4 E CBUQ 6CM IRI=6 CBUQ 4CM IRI=4 E TSD AT=10% LAMA ASFÁLTICA E TSD AT=10% CBUQ 6CM IRI =4 MISTA CBUQ 4CM IRI=4 LAMA ASFÁLTICA E TSD AT=10%

ERS

- 734

0030

6840

ERS

- 640

CBUQ 6 CM IRI =4 MISTA CBUQ 4CM E CBUQ 6CM IRI=6

ERS

- 786

0110

ERS

- 223

0070

ERS

- 464

0010

RST

-453

0330

ERS-142 ERS

- 703

30 10

ERS

- 786

RST

-223

ERS

- 407

ERS-020 ERS -240A01

ESTRATÉGIA

RODOVIA TRECHO

30 80

CBUQ 4CM IRI=4 CBUQ 4CM IRI =3,5 E CBUQ 6CM IRI=5 CBUQ 4CM IRI=3,5 E CBUQ 6 CM IRI=4 E IRI=5 CBUQ 6CM IRI=5 E CBUQ 4CM IRI =3,5 E IRI=4 CBUQ 4CM IRI=3,5 E IRI =4 E CBUQ 6CM IRI =5 CBUQ 4CM IRI=3,5 E IRI =4 E CBUQ 6CM IRI =5 CBUQ 4CM IRI=3,5 E IRI =4 E CBUQ 6CM IRI =5 CBUQ

4CM

IRI=3,5 E IRI =4

CBUQ 4CM IRI =3,5 E IRI=4 E CBUQ 6CM IRI=5 CBUQ 6CM IRI=4 E CBUQ 4CM IRI=4

19,80

137,35

9105 27

10,83

81,83

3860

10,62

74,97

14380

8,90

47,45

7180

8,88

65,59

16240

8,84

48,30

18600

8,15

45,41

6000

7,56

65,90

11680

7,47

43,95

14230

7,39

64,66

21870

19,74

153,84

10240

ERS

- 332

CBUQ 4 CM IRI=4 E TSD AT=10% E TSD AT=30% E LAMA ASFÁLTICA

7,32

46,85

18430

19,30

160,09

12890

ERS

- 332

LAMA ASFÁLTICA E TSD AT =30%

7,28

43,33

11340

19,00

124,76

5030

ERS

- 020

230

LAMA ASFÁLTICA E TSD AT =30%

7,03

42,55

17460

18,46

107,68

13100

ERS

- 425

LAMA ASFÁLTICA E TSD AT =30%

6,97

42,33

13090

18,34

125,00

18180

ERS

- 348

CBUQ 6CM IRI=4 MISTA CBUQ 4CM E LAMA ASFÁLTICA

6,89

46,99

7980

18,12

128,91

2320

ERS

- 129

LAMA ASFÁLTICA E TSD AT=30%

6,88

42,07

14420

17,93

97,26

7780

ERS

- 332

CBUQ 4CM IRI=4 E TSD AT=10%

17,81

137,20

14250

ERS

- 640

CBUQ

6CM IRI=4

6,86

47,76

5640

6,58

57,52

42360

17,49

127,09

15740

ERS

-020

150

CBUQ 4CM IRI=4 E TSD AT=10%

6,46

47,65

13810

CBUQ

6CM IRI=4

17,41

121,22

4090

RST

-481

CBUQ 4CM IRI=4 E TSD AT=10%

5,93

47,50

11620

CBUQ

6CM IRI=4

17,41

121,22

4000

ERS

- 020

170

CBUQ 4CM IRI=4 E TSD AT=30%

5,64

46,95

17520

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

RODOVIAS E TRECHOS ORDENADOS PORNPV/C (COM RESTRIÇÃO DE 500 MILHÕES) RODOVIA TRECHO

ESTRATÉGIA

ERS

-436

ERS

-142

CBUQ 4CM IRI=4 E CBUQ 6CM IRI=4 CBUQ 4CM IRI=4 E CBUQ 6CM IRI =5 E IRI=4

ERS

-419

NPV/C

-130

ERS

-715

VRS

-311

ERS -357A 01

CBUQ

9020

ERS

-706

ERS

-357

6CM IRI=4

4CM IRI=4 CBUQ 6 IRI=4 MISTA CBUQ 4 E CBUQ 4CM IRI=4 E CBUQ 6CM IRI =6

CBUQ

TRI

EXTEN.(m)

-806

CBUQ

6CM IRI=6

1,11

22,54

6200

CBUQ

6CM IRI=6

1,08

23,15

5380

EXTEN.(m)

VRS

-304

ESTRATÉGIA

5,55

51,28

11640

VRS

-304

CBUQ

6CM IRI=6

1,08

23,15

2200

5,50

51,40

3990

VRS

-319

CBUQ

6CM IRI=6

1,04

21,94

20960

5,45

39,10

15870

VRS

-316

CBUQ

6CM IRI=6

0,98

21,21

5450

ERS

- 511

CBUQ

6CM IRI=6

0,97

21,14

10070

6CM IRI=6

0,97

21,38

12690

0,92

13,31

8090

CBUQ 6CM IRI=5

ERS

NPV/C

VRS

TRI

LAMA ASFÁLTICA E TSD AT =10%

30% E CBUQ 4 CM IRI=4 E

RODOVIA TRECHO

5,35

48,11

5490

VRS

-336

CBUQ

5,32

47,33

3400

ERS

-507

ALTERNATIVA BASE E TSD AT=30%

4,89

46,10

11250

VRS

-306

ALTERNATIVA BASE E TSD AT=30%

0,90

15,59

12240

ERS

- 402

CBUQ 6CM IRI=6 E TSD AT=30%

0,87

18,82

14,380

VST-303

CBUQ

0,85

20,39

5170

-630

CBUQ 6CM IRI=6 E TSD AT=30%

0,84

20,12

2400

VRS

-334

ALTERNATIVA BASE E TSD AT=30%

0,80

13,22

5990

EST

-421

ALTERNATIVA BASE E TSD AT=30%

0,48

12,30

18340

TSD AT=30%

4,88

36,45

800

CBUQ 6 CM IRI =6 E CBUQ 4CM IRI=4

4,64

43,32

10680

ERS

CBUQ 4CM IRI=4 E CBUQ 6CM IRI=5 E IRI =6 E TSD AT=30%

4,60

39,96

60410

CBUQ 6 IRI=4 MISTA CBUQ 4 E CBUQ 6CM IRI=6 E CBUQ 4 IRI=4

4,59

44,07

34800

6CM IRI=6

ERS

-702

ERS

-149

130

CBUQ 6CM IRI=5 E LAMA ASFÁLTICA

4,50

36,21

13110

ERS

-149

TSD AT=30%

0,46

16,74

7050

ERS

-332

190

CBUQ

6CM IRI=6

3,87

38,73

4290

ERS

-265

TSD AT=30%

0,46

16,74

940

ERS

-484

CBUQ

6CM IRI=6

3,87

38,73

3200

VRS

-307

TSD AT=30%

0,46

16,74

800

VRS

-335

CBUQ

6CM IRI=6

3,87

38,73

11820

ERS

-110

ALTERNATIVA BASE E TSD AT=30% E CBUQ 6CM IRI=6

0,37

15,95

37830

ERS

-020

180

CBUQ

4CM IRI=4

ERS

-423

VRS-302 ERS

-348

BRS -471 A01

10 90 9100

TSD AT=30% CBUQ 4CM IRI=4 E CBUQ 6CM IRI=5 CBUQ 4CM IRI=4 E CBUQ 6CM IRI=5 E LAMA ASFÁLTICA CBUQ 6CM IRI=5 E CBUQ 4CM IRI =4

3,83

39,80

650

ERS

-265

CBUQ

6CM IRI=6

0,34

16,19

23830

3,80

32,28

22560

VRS

-814

CBUQ

6CM IRI=6

0,34

16,17

14300

3,52

37,42

8200

ERS

-451

CBUQ

6CM IRI=6

0,33

16,09

1400

3,44

34,15

12530

VRS

-808

CBUQ

6CM IRI=6

0,33

16,09

12860

3,38

36,39

2200

ERS

-332

ALTERNATIVA BASE E TSD AT=30%

0,14

5,15

19600

ALTERNATIVA BASE E CBUQ 6CM IRI=6 E TSD AT =30% ALTERNATIVA BASE E CBUQ 4CM IRI =4

0,13

5,96

23920

0,04

8,45

12540

-332

150

LAMA ASFÁLTICA E TSD AT=10%

3,07

32,55

35910

ERS

-602

VRS -809

CBUQ 6 IRI=4 MISTA CBUQ 4 E TSD AT =10% E LAMA ASFÁLTICA

2,65

31,90

7540

VRS

-804

ERS

-709

TSD AT=10% E AT=30%

2,63

30,37

10800

BRS -377 A01

9185

ALTERNATIVA BASE

0,00

5040

ERS

-786

LAMA ASFÁLTICA E CBUQ 6CM IRI=4 MISTA CBUQ 4

2,59

33,20

9510

BRS -471 A02

9110

ALTERNATIVA BASE

0,00

2400

ERS

-405

TSD AT=10% E AT=30%

2,57

30,00

21020

ERS

-241

ALTERNATIVA BASE

0,00

2510

ERS

-149

CBUQ 6CM IRI=6 E TSD AT=30%

2,54

28,06

17420

ERS

-241

ALTERNATIVA BASE

0,00

3080

ERS

-332

130

LAMA ASFÁLTICA E TSD AT=30%

2,53

30,03

5840

ERS

-244

ALTERNATIVA BASE

0,00

30240

ERS

-532

CBUQ 6CM IRI=6 E TSD AT=30%

2,49

27,05

12510

ERS

-244

ALTERNATIVA BASE

0,00

18240

VRS -341

2,33

29,91

4800

ERS

-654

ALTERNATIVA BASE

0,00

16350

2,30

35,45

26660

VRS

-810

ALTERNATIVA BASE

0,00

670

2,27

35,31

1372

VRS

-811

ALTERNATIVA BASE

0,00

4820

VRS -317

CBUQ 6CM IRI=6 E TSD AT=30% E LAMA ASFÁLTICA CBUQ 6 IRI =4 MISTA CBUQ 4 IRI E CBUQ 6CM IRI =6 CBUQ 6 IRI =4 MISTA CBUQ 4 IRI E CBUQ 6CM IRI =6

ERS

-400

CBUQ 6 IRI=4 MISTA CBUQ 4 E TSD AT=30% E LAMA ASFÁLTICA

2,17

29,37

26300

ERS

-241

ALTERNATIVA BASE E TSD AT=30%

2,03

20,31

19670

ERS

-149

CBUQ 6 IRI=4 MISTA CBUQ 4 IRI=4

1,94

31,59

15050

ERS

-486

1,66

24,08

1900

TSD AT=30%

VRS -486

CBUQ

6CM IRI=6

1,30

23,73

2590

VRS -305

CBUQ

6CM IRI=6

1,21

23,16

18000

VRS -149

CBUQ

6CM IRI=6

1,18

22,90

24590

VRS -316

CBUQ

6CM IRI=6

1,17

22,90

7910

VRS -318

CBUQ

6CM IRI=6

1,15

22,80

26300

VRS -308

CBUQ

6CM IRI=6

1,14

22,70

19000

CBUQ

6CM IRI=6

1,11

22,54

2750

-630

CBUQ

6CM IRI=6

1,11

22,54

3040

VRS -310

CBUQ

6CM IRI=6

1,11

22,54

10500

ERS -241 A01 ERS

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA UTILIZAÇÃO DO SISTEMA DE GERÊNCIA DE PAVIMENTOS ROUTE 2000RS COM OS DADOS DA REDE PAVIMENTADA DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL

REVISTA ESTRADAS NÂ°10 AGOSTO 2006

planejamento e gestão viária Procedimentos para aquisição de financiamento externo junto ao BID - Programa Rodoviário Lia Cateri Rech Martinazzo Engenheira – CPE/DAER

situação econômica atual, caracterizada por recursos financeiros cada vez mais escassos, faz com que os estados invistam cada vez menos na infra-estrutura de transportes. O resultado disto pode ser constatado, quer seja na falta de conservação das rodovias, seja no crescimento insuficiente da malha rodoviária. Essa difícil conjuntura econômica versus a necessidade de impulsionar projetos rodoviários, faz com que os estados busquem, de forma crescente, recursos junto aos bancos internacionais. Desse modo, é imprescindível o conhecimento das práticas e das exigências que esses organismos financiadores estabelecem, visando, com isso, à obtenção de financiamentos de forma rápida e eficaz.

AVALIAÇÃO DOS PEDIDOS DE EMPRÉSTIMOS Para aprovação do pedido de empréstimo, o Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID) realiza diversas análises, cujos objetivos são a verificação da capacidade do mutuário em executar com êxito o programa. As diversas análises são: ANÁLISE INSTITUCIONAL A análise institucional determina se o mutuário tem capacidade para executar o projeto, ava-

liando suas organizações financeira, contábil, administrativa e operacional. É verificado se o mutuário tem equipe suficiente para desenvolver as atividades previstas no programa. Em muitos casos, o banco exige a contratação de serviços de consultoria para apoiar a execução dos projetos. ANÁLISE TÉCNICA A análise técnica concentra-se na viabilidade do projeto ou nos seus aspectos práticos, tais como planos, especificações, projetos, projeções e estimativas de custos, aplicação de tecnologias, disponibilidade de matéria-prima e mãode-obra. ANÁLISE SOCIOECONÔMICA A análise socioeconômica envolve consulta às comunidades afetadas pela operação proposta e determina os custos socioeconômicos do projeto e de seus benefícios, bem como seus efeitos sobre o nível de emprego, a distribuição de renda, a produção e o comércio exterior. Nessa fase, são analisados os custos e/ou benefícios econômicos, considerando a situação com e sem projeto. São executados estudos da viabilidade econômica, e o projeto somente é considerado viável se apresentar uma Taxa Interna de Retorno (TIR), acima de 12%.

ANÁLISE FINANCEIRA A análise financeira estuda a rentabilidade do projeto, verifica a capacidade do mutuário para atender ao financiamento e aportar recursos de contrapartida, bem como a sustentabilidade do projeto. Geralmente, o Banco financia desde 50% do valor total do contrato, para os países economicamente mais desenvolvidos, até 80%, para os países mais pobres, devendo, o restante, ser aportado pelo mutuário com recursos locais como contrapartida, podendo ser considerados aqui, os co-financiamentos com outros organismos financiadores. Os aspectos que caracterizam a situação econômica do mutuário, os quais fazem parte da documentação a ser analisada e apresentada para apreciação do financiamento, são os limites para a dívida pública e para as operações de crédito. Através da Resolução nº.40, de 21.12.2001, foram definidos pelo Senado Federal os limites de endividamento e as condições para contratação de operações de crédito pelos estados e municípios. Essa resolução estabelece que os limites globais sejam apresentados em termos de dívida consolidada líquida, o que equivale a abater do total da dívida os respectivos créditos financeiros (depósitos e aplicações). Os limites globais para a dívida consolidada líquida foram estabe-

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA PROCEDIMENTOS PARA AQUISIÇÃO DE FINANCIAMENTO EXTERNO JUNTO AO BID

lecidos como percentual da Receita Corrente Líquida (RCL). O conceito e a forma de apuração da RCL estão definidos na Lei de Responsabilidade Fiscal (LRF), e seu estudo deve levar em consideração o período de 12 meses anteriores ao mês de análise. Basicamente, os parâmetros a serem utilizados para a análise dos limites da dívida pública que balizarão a contratação da operação de crédito, são: n o cálculo da relação DCL/RCL (Dívida Consolidada Líquida/Receita Corrente Líquida); n o comprometimento anual com amortizações, juros e demais encargos da dívida consolidada, limitados a 11,5% da Receita Corrente Líquida; n o limite de 16% da RCL, para o caso de operações de crédito com liberação prevista para mais de um exercício. Será calculado, levandose em consideração o cronograma anual de ingresso e a projeção da RCL, de acordo com os fatores de atualização divulgados pelo Ministério da Fazenda. Estão excluídas desse limite a Antecipação de Receita Orçamentária (ARO), as operações de concessão de garantias e as operações de crédito contratadas com organismos multilaterais de crédito, ou instituições oficiais federais de crédito ou de fomento, cuja finalidade é financiar projetos de investimento para a melhoria da administração das receitas e das gestões fiscal, financeira e patrimonial, no âmbito do programa proposto pelo Poder Executivo Federal. Considerando a redução da atividade econômica sob um contexto global, a questão tem dificultado sobremaneira atrasando, e até mes96

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

mo inviabilizado, a obtenção de novos empréstimos, criando sérias dificuldades para a implantação de novos programas e, conseqüentemente, para o desenvolvimento regional.

ANÁLISE AMBIENTAL Tendo em vista que, a partir da década de 90, a expressão “meio ambiente” passou a considerar não somente a preocupação com os aspectos biológicos e físico-químicos da natureza, mas também a preocupação com aspectos sociais, econômicos e culturais, a análise ambiental passou a ser obrigatória quando dos pedidos de empréstimo junto ao BID. A partir dessa década, os bancos internacionais de financiamento consideram que todos os projetos financiados devem ter como um de seus objetivos o combate à pobreza e como estratégia de ação a participação comunitária, tendo-se um extremo cuidado com as questões socioambientais, para que os financiadores não sejam, futuramente, acusados de financiar projetos danosos à sociedade. A participação comunitária é fortemente considerada pelo Banco Interamericano de Desenvolvimento. Ela consiste no envolvimento das comunidades, na escolha, implementação e supervisão de programas de desenvolvimento socioeconômico-ambiental que as beneficiem. Isso inclui os programas de caráter compensatório que acompanham as obras de infra-estrutura, como a construção de rodovias (EPSTEIN, 2003). É analisado pelo Banco todo o impacto ambiental que a implanta-

ção do projeto vem a causar. Recentemente, o BID vem incluindo nas cláusulas contratuais dos projetos, as medidas mitigadoras e compensatórias necessárias junto ao Programa. Dessa maneira, o Banco garante que o executor cumpra a plena efetivação dessas medidas. O Relatório de Avaliação Ambiental do Programa (RAAP), é o principal documento exigido pelo Banco durante a fase de análise do projeto. Esse relatório tem como objetivo auxiliar na prevenção, mitigar ou compensar qualquer impacto ambiental ou social. Os estudos são elaborados a partir da definição da área de influência dos impactos, realizando-se consultas às comunidades locais. A avaliação de impacto ambiental e o resultado das audiências públicas são analisados pelo Comitê de Impacto Ambiental e Social (CESI), que sugere à Diretoria Executiva a aprovação, ou não, do projeto, ou a inclusão de novas exigências mitigadoras e/ou compensatórias.

PROCEDIMENTOS NECESSÁRIOS À APROVAÇÃO DE FINANCIAMENTO RODOVIÁRIO A elaboração da Carta Consulta é o procedimento que dá início a todo o processo de solicitação de financiamento. O documento é elaborado pelo mutuário e implica a identificação e definição das prioridades e os critérios para seleção do elenco que definirá o Programa e a Amostra Representativa. Compreende a abrangência e o di-

mensionamento do programa e das intervenções que serão efetuadas na malha rodoviária, os quais estão atrelados às capacidades de endividamento, de execução administrativa e financeira, de pagamento da dívida e de manutenção. Nessa fase, são determinados os custos preliminares e o conseqüente valor do programa, as condições de financiamento, a situação econômica e financeira do mutuário, a eventual necessidade de fortalecimento institucional do Executor e as implicações socioambientais. Dessa forma, apuram-se a viabilidade prévia do programa (socioeconômica, técnica, financeira e institucional) e a necessidade de eventuais ajustes preliminares (técnicos, administrativos, fiscais, financeiros). Alguns estudos e levantamentos expeditos devem ser efetuados, como Estudos Básicos ou Projetos de Execução de todos ou de parte dos componentes do programa; a avaliação econômica segue as diretrizes do Guia para la Formulacion de Solicitudes de Prestamos - Sector: Transporte - Carreteras, do BID; estudos socioeconômicos; estudos de tráfego; estudos de custos; estudos ambientais. É fundamental que, na elaboração da Carta Consulta, sejam consideradas as premissas básicas a serem discutidas na Missão de Identificação do programa, evitando contratempos com alterações e perda de estudos e levantamentos já efetuados. É importante cuidar para que todos os valores apresentados na Carta Consulta estejam expressos em milhões de dólares americanos (US$), devendo estar bem explícita a taxa de câmbio adotada.

A Carta Consulta é apresentada à Comissão de Financiamentos Externos (Cofiex), presidida pela Secretaria de Planejamento, Orçamento e Coordenação da Presidência da República, onde ocorre a identificação dos projetos como passíveis de financiamentos externos. O acesso à Cofiex dá-se através da Secretaria de Assuntos Internacionais (SEAIN) que, além de ser responsável pelo recebimento da Carta Consulta e por sua distribuição aos membros da Cofiex, coordena, em todas as suas fases, o processo de negociação para a contratação do financiamento externo, bem como acompanha a implementação do projeto. A Cofiex, após a análise do pleito, emite Resolução e recomenda ao Ministro de Estado Chefe da Secretaria de Planejamento, Orçamento e Coordenação da Presidência da República aprovar ou rejeitar a preparação do projeto. A deliberação final do Ministro, baseada na Recomendação da Cofiex, é publicada no Diário Oficial da União. A fim de evitar embaraços, antes da tramitação formal do pedido de financiamento, já devem estar acertadas as linhas gerais do programa, quer seja no que diz respeito à disponibilidade orçamentária do BID, quer seja a definição geral e autorização legislativa local. Com a aprovação da Carta Consulta, a Seain encaminha as informações disponíveis ao BID, para que o mesmo se manifeste quanto ao pedido de financiamento externo. O BID examina preliminarmente a proposta e, conforme o caso, manifesta seu interesse em apoiar o projeto. Esse interesse

consolida-se com a inclusão da operação na programação de financiamentos futuros para o País, processo que tem a Seain como interlocutora. Os prazos envolvidos são variáveis e dependem muito da atuação do mutuário/executor nos órgãos envolvidos, independentemente da preparação do programa a ser financiado.

AMOSTRA REPRESENTATIVA A amostra representativa é definida como sendo 30%, no mínimo, do objeto da solicitação, seja em extensão, seja em valores. Essa amostra busca retratar o programa, sob o ponto de vista de seus objetivos, taxa interna de retomo e benefícios socioeconômicos. A amostra representativa configura um subconjunto dos componentes do programa que deverá ter, para efeito de avaliação do programa como um todo, um detalhamento maior de informações, de forma a caracterizar cada obra quanto aos aspectos particulares da situação sem projeto, da solução adotada, dos investimentos da intervenção, e dos reflexos esperados. Para um programa rodoviário, os critérios básicos para a escolha da amostra representativa são: geográfico, meio ambiente, segurança e sinalização e critérios sociais. A seleção inadequada da amostra poderá implicar a necessidade de reavaliação do programa a partir da substituição de componentes amostrais e a elaboração de novos levantamentos e estudos, com o conseqüente prolongamento dos prazos. Por outro lado, a escolha

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA PROCEDIMENTOS PARA AQUISIÇÃO DE FINANCIAMENTO EXTERNO JUNTO AO BID

certa possibilita a elaboração antecipada dos estudos e projetos finais de engenharia, com menor risco de rejeição durante as missões. Nesse caso, é conveniente que o universo amostral seja um pouco maior que o mínimo exigido, a fim de cobrir o risco de eventual rejeição, em virtude de, por exemplo, fatores econômicos de viabilidade. No caso de projetos finais de engenharia concluídos e estudos já efetuados ou em fase adiantada de execução, as missões podem vir a ocorrer de forma mais acelerada.

MISSÕES TÉCNICAS DO BID Após a aprovação da Carta Consulta, inicia-se a interação entre o Banco e o mutuário, visando à implementação do projeto. Esse processo se dá através de uma série de reuniões chamadas missões. A partir dessa interação, a equipe técnica do Banco prepara a documentação necessária, a fim de que seja obtida a aprovação do financiamento do projeto pela Diretoria Executiva do Banco. Em cada uma das missões são definidos e aprovados os diferentes perfis do projeto, que, posteriormente, originarão o Informe de Projeto. O Informe de Projeto é o documento que define tecnicamente, de forma pormenorizada, todo o programa e é elaborado a partir das determinações e negociações entre o mutuário e os diversos especialistas do BID. Após a elaboração do referido documento, este é encaminhado ao Comitê de Revisão do Banco, após análise e concordância, é enviado ao Comitê de Em98

REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

préstimos. A concordância do Comitê de Empréstimo quanto ao Informe de Projeto permite a elaboração do Contrato de Empréstimo.

MISSÃO DE IDENTIFICAÇÃO A Missão de Identificação ocorre logo após o encaminhamento pela Seain ao BID da Carta Consulta. O objetivo principal dessa etapa é conceber o programa e avaliar sua concordância com as estratégias do Banco. Ao se identificar uma idéia, é verificado se essa idéia está em consonância com as estratégias do País e com as prioridades identificadas na fase de programação. O Departamento Regional de Operações inscreve a idéia do projeto em uma lista de futuros projetos, conhecida como pipeline. Nessa fase são discutidas e apresentadas documentações referentes à concepção do Programa; critérios de seleção do elenco para sua definição; metodologia a ser aplicada no seu desenvolvimento (projeto de engenharia, avaliação financeira, avaliação econômica, meio ambiente); determinação dos custos preliminares e do valor do programa; definição das condições de financiamento; avaliação preliminar da situação financeira do mutuário e do executor do programa. Também são solicitadas providências quanto a: determinação do elenco do programa e respectiva justificativa; análise preliminar da capacidade de endividamento; ações desenvolvidas quanto aos projetos e estudos; editais e termos de referência para contratação de projetos; definição dos critérios de revi-

são de projetos existentes; comprovação quanto à capacidade institucional do órgão executor, sua constituição e seu funcionamento; apresentação da metodologia de definição de custos unitários e custo total por quilômetro; providências tomadas para a contratação de empresa de consultoria para desenvolvimento da solicitação de financiamento. A antecipação dessas providências, inclusive, e principalmente, daquelas que dependem de licitações, como as contratações de consultorias para desenvolvimento da solicitação de financiamento e para a elaboração dos projetos finais de engenharia, além de agilizar a missão, gerando expectativas favoráveis ao desenvolvimento do processo, possibilitam maior tempo para o atendimento das pendências, antecipando, conseqüentemente, a missão seguinte. O produto dessa missão é chamado Perfil I.

MISSÃO DE ORIENTAÇÃO Geralmente, ocorre cerca de quatro a seis meses após a primeira missão. O prazo pode ser menor ou maior, sendo que essa definição está diretamente associada à forma como foi conduzida a Missão de Identificação, no que diz respeito ao término dos projetos e estudos. O objetivo dessa missão é determinar a amplitude do projeto, estabelecendo suas componentes, atividades e custos, assim como os mecanismos institucionais e organizacionais necessários para a execução da operação. Normalmente, na Missão de Orientação são discutidas e apre-

sentadas documentações referentes a: análise de projetos, segurança e meio ambiente; análise das informações institucionais e financeiras; determinação da necessidade de convênios; visitas a campo; visitas a organizações diversas (ONG’s, Corpo de Bombeiros); avaliações preliminares; análise dos custos de operação, manutenção, acidentes. É importante que, nessa etapa, no mínimo 80% dos trabalhos estejam em processo de conclusão satisfatória. Eventuais variações são indicadores de tempo quanto a atrasos ou ganhos incorridos. Para garantir um andamento eficaz do processo, é fundamental antecipar, no intervalo entre as missões, a execução do que vier a ser solicitado na missão subseqüente. Ênfase especial deve ser dada à qualidade dos estudos e projetos, e conseqüentemente, dos produtos correspondentes, evitando-se, dessa forma, que estes tenham de ser corrigidos, ou até mesmo refeitos. Concluída satisfatoriamente a Missão de Orientação, devem ser iniciados os trabalhos referentes à Missão de Análise, principalmente à elaboração dos editais e termos de referência para as contratações da gerenciadora de apoio, das supervisoras e das empreiteiras das obras do programa. O Perfil II é o produto da Missão de Orientação.

MISSÃO DE ANÁLISE A Missão de Análise ocorre quando do término dos projetos e estudos relativos à amostra representativa, e depende das negociações efetuadas quando da Missão

de Orientação. O objetivo dessa etapa é analisar o projeto e propor a operação de empréstimo. Nessa fase, é determinada a maneira como o projeto deverá ser implantado, definindo-se as cláusulas contratuais do empréstimo. É nessa fase, também, preparado o Marco Lógico, apresentado a seguir, estabelecendo-se os indicadores de desempenho utilizados para medir o resultado obtido no final do projeto. Ela é concluída com a aprovação do Informe de Projeto. Normalmente, são discutidas e apresentadas documentações referentes à formalização da solicitação de financiamento; análises gerais (projetos de engenharia, ambientais, segurança, manutenção, institucionais, financeiros e avaliação econômica); análise de editais e termos de referência; convênios e acordos; autorização para início das licitações de obras. É importante ressaltar, que, na Missão de Análise, se torna claro o grau de qualidade dos resultados dos estudos e projetos efetuados até então. Nela, dá-se ainda, o fechamento qualitativo e quantitativo que evidenciará ao Banco, as capacidades (institucional, econômica, financeira, operativa e administrativa) anteriormente formalizadas. Eventuais pendências deverão ser rapidamente antecipadas, a fim de que se possa prosseguir nas tratativas para negociação do Contrato de Empréstimo.

MATRIZ DO MARCO LÓGICO A Matriz do Marco Lógico (MML) é um instrumento gerencial e uma

ferramenta utilizada por vários organismos bilaterais e multilaterais de desenvolvimento para o monitoramento e avaliação do projeto. É um ordenamento lógico entre os propósitos do projeto, seus objetivos, suas componentes e atividades. O formato 4x4 da Matriz do Marco Lógico permite que sejam ressaltados graficamente os efeitos diretos e os impactos do projeto, bem como as componentes e os produtos que se esperam obter. A eficácia desta ferramenta está fortemente ligada ao grau de participação entre as partes durante a definição do projeto. As funções do Marco Lógico são: definir objetivos claros que possam medir e determinar indicadores e metas específicas para verificar os efeitos diretos e impactos do projeto; identificar as fontes de informação, identificar os insumos necessários (humanos, financeiros, prazos). As 16 células que formam a Matriz do Marco Lógico são relacionadas por meio de uma lógica vertical e horizontal. Assim, as trocas que se efetuam em uma célula, também ocasionam uma troca no restante das células. Há quatro colunas no Marco Lógico: Resumo Narrativo, Indicadores, Meios de Verificação, e Produtos. Objetivos (primeira coluna): Nessa coluna, descrevem-se os objetivos do projeto e estabelecemse os quatro níveis hierárquicos entre os Fins do projeto (objetivos e estratégias), Propósitos (efeitos diretos e imediatos do projeto a curto e médio prazo), Componentes/Produtos e Atividades (grupo de atividades chave para conduzir as componentes e produtos). O conceito principal que origina a primeira coluna da

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Matriz do Marco Lógico é a relação causa e efeito. Essa é a lógica do “se, então”, aplicada a um grupo de objetivos, e forma a estrutura hierárquica do projeto, como, por exemplo, se entregamos estes Produtos (Componentes/Produtos), esperamos, então, alcançar estes Efeitos Diretos (nível de Resultados). Indicadores (segunda coluna): Utilizada para definir os indicadores de desempenho do projeto. Os indicadores estabelecidos em cada nível devem ser independentes uns dos outros. Meios de Verificação (terceira coluna): Contempla as medidas para verificar cada um dos indicadores de desempenho. Essa coluna é a base e o fundamento do sistema de Monitoramento e Avaliação (M&A) dos projetos. É aqui que são identificadas as ferramentas e os métodos para a verificação do progresso do projeto. Pressupostos (quarta coluna): Descreve o ambiente externo e sua influência sobre o projeto. São os elementos que o Executor não pode controlar, exercendo impacto, tanto na eficácia como no fracasso do projeto.

MISSÕES ESPECIAIS Eventualmente, determinadas missões que não se caracterizem pelos resultados ou produtos apresentados como uma das denominações descritas ou, a critério ou conveniência da Equipe de Projeto respectiva, poderão ter denominação mais genérica. As missões técnicas complementares também podem receber essa denominação 100 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

por uma questão meramente temporal, sem que reduza a importância para o andamento do projeto.

MISSÃO DE NEGOCIAÇÃO A Missão de Negociação, que, normalmente, se realiza na sede do Banco, tem como principal objetivo estabelecer o acordo final com as autoridades nacionais referentes aos aspectos operacionais essenciais que devem ser incluídos no Contrato de Empréstimo. É importante destacar que o processo de negociação é contínuo, que inicia na etapa de identificação e continua até a etapa de aprovação do projeto. É caracterizado pela delegação que encerra as negociações formais para a celebração do Contrato de Empréstimo. A partir daí, seguemse as tratativas diplomáticas para o encerramento e a formalização das negociações até então entabuladas. Um ponto fundamental é a questão que trata da cláusula relativa às condições prévias ao primeiro desembolso, cuja amplitude afeta diretamente os prazos para a celebração do ajuste. No caso das condições apresentadas pelo Banco não serem bem administradas, poderá vir a ocorrer a necessidade de se efetuarem “obras emergenciais”. A partir desse momento, será elaborado o relatório final da Missão de Análise, “Informe do Projeto”, que será enviado aos Comitês técnicos do BID para ser avaliado e que, caso aprovado, dará inicio à fase de negociação do contrato de financiamento entre o BID e o mutuário. Após o término das negociações, com o contrato aprovado por ambas

as partes, serão enviados o relatório final de análise e a minuta do contrato para serem devidamente aprovados pela Diretoria Executiva do Banco. Finalmente, o contrato será encaminhado ao Senado Federal para a necessária aprovação. Por envolver garantias do Tesouro Federal, no início ou no final da preparação do projeto é solicitado à Secretaria do Tesouro Nacional (STN) o exame da existência de margem de endividamento da União para a contratação de operação de crédito externo. Paralelamente, ou após o encerramento da última missão técnica de preparação do projeto, quando for o caso, o postulante solicita formalmente ao Ministro da Fazenda a concessão da garantia do Tesouro Nacional e/ou a autorização para contratar a operação de crédito externo, bem como encaminha à Procuradoria Geral da Fazenda Nacional (PGFN) a documentação exigida pela Portaria do Ministério da Economia, Fazenda, Planejamento (MEFP nº 497/90, de 27.08.90). A PGFN forma o processo, examina preliminarmente se a documentação exigida está completa e remete o processo à STN. A STN verifica a documentação e, de acordo com a legislação pertinente, analisa, dentre outros aspectos, as condições do postulante de assumir as obrigações financeiras decorrentes do financiamento e do aporte de recursos da contrapartida, a situação de inadimplência do Mutuário e/ou Executor junto à União e suas entidades controladas, as contragarantias oferecidas, e, quando for o caso, solicita manifestação de ou-

tros órgãos da esfera federal relacionados com a operação. A manifestação final da STN será emitida somente após as negociações do contrato com o BID.

CONSIDERAÇÕES FINAIS É de extrema importância que o mutuário, antes de vir a solicitar um contrato de empréstimo junto ao organismo financiador, esteja preparado adequadamente e tenha conhecimento das etapas que serão desenvolvidas. A correta preparação, acompanhada de um bom planejamento, é caminho fundamental para a elaboração de um programa de forma eficaz e satisfatória.

A qualidade das informações e o nível de abordagem das questões são vitais para o processamento do financiamento junto ao Banco Interamericano de Desenvolvimento. A análise econômica dos projetos deve considerar os custos com manutenção durante toda a sua vida útil, além de incorporar as compensações previstas nos estudos ambientais e as medidas previstas para manter os níveis de segurança do tráfego na operação do sistema viário. As medidas ambientais propostas devem atender às exigências do órgão ambiental local e também devem estar de acordo com as exigências do Comitê de Meio Ambiente e Impactos Sociais do BID.

A aprovação do Comitê de Empréstimo do BID para o programa depende da análise favorável de dois aspectos distintos: a viabilidade econômica, estabelecida pelos estudos socioeconômicos e a viabilidade financeira da operação, que é estabelecida pela análise das capacidades de endividamento e de pagamento do tomador do empréstimo. O mutuário deve demonstrar sua capacidade de executar e administrar o programa resultante do financiamento, bem como sua capacidade em manter o patrimônio público e administrar, de forma planejada, o sistema viário, através de uma política de manutenção que indique a sistemática de controle e de administração.

REFERÊNCIAS BRASIL, Senado Federal. Lei nº 40, de 21 de dezembro de 2001. Diário Oficial da União, Brasília, 2001. COUTO, R.C. A História Viva do BID e o Brasil 2ª ed. Rio de Janeiro, Delrey, 2002. CAJA de herramientas para la ejecución exitosa de proyetos financiados por el BID, Oficinade Apoyo Regional de Operaciones, Oficina de gestión de Cartera y Seguimiento de Proyectos, Oficina de aprendizaje, 2004. DER/SP. Coordenação do Programa BID do Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo. In: Encontro de Coordenadores do Programa BID de 2003. Brasília, 2003. LEE, S. In: Encontro de Coordenadores dos Programas BID de 2003. Florianópolis, 2002.

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA PROCEDIMENTOS PARA AQUISIÇÃO DE FINANCIAMENTO EXTERNO JUNTO AO BID 101

planejamento e gestão viária Revisando as tecnologias para pesagem de veículos João Fortini Albano Engenheiro Civil - Professor - Lastran - UFRGS Luis Antonio Lindau Engenheiro Civil - Professor - Lastran - UFRGS

A NECESSIDADE DE FISCALIZAÇÃO Os estudos existentes sobre o assunto indicam que o excesso de carga por eixo é uma das maiores causas da deterioração prematura dos pavimentos. Torna-se, então, evidente que, para obter maior desempenho e maior durabilidade dos pavimentos, é necessária a implementação de uma eficiente fiscalização por pesagem dos veículos comerciais, através de balanças posicionadas em pontos estratégicos da rede rodoviária. Na prática, o efeito nocivo do excesso de peso é de conhecimento público, em especial dos próprios infratores, que observam, nos pavimentos e nos veículos, a evolução das conseqüências dessa ação. Talvez a informação que esteja faltando ser divulgada é a da magnitude dos danos físicos e financeiros causados ao sistema pelo excesso de cargas.

Sobre a consciência existente quanto aos danos decorrentes assim se manifestou o transportador autônomo Sergio Humberto da Silva de Frutal, de MG: “Não concordo com a atitude dos meus irmãos caminhoneiros de ficarem parados antes da balança da Rodovia dos Bandeirantes, em Jundiaí, para esperar a balança fechar de madrugada e assim transportar excesso. Eles deveriam andar com o peso certo de cada caminhão, pois o “bruto” daria menos manutenção, sobrariam mais cargas e, logicamente, o frete também teria um aumento de preço” (Carga Pesada, 2002). Na Figura 1, observa-se uma placa de sinalização educativa localizada na rodovia RS/407, no litoral norte do Rio Grande do Sul, cuja finalidade é conscientizar os condutores de veículos a respeito da necessidade de não exceder os limites máximos previstos na legislação vigente.

Figura 1 Placa de sinalização educativa na RS-407 102 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

O Departamento Nacional de Infra-estrutura de Transporte (DNIT), desde o final do século passado, vem anunciando ações para implantação de um plano de pesagem. Foi informada a implantação (DNER, 2000) de um programa para controle de peso nos caminhões de carga em todas as rodovias brasileiras. A medida seria viabilizada mediante concessão do sistema de pesagem e intensificação do controle por parte da Polícia Rodoviária Federal. Na mesma ocasião, alardeou-se que os infratores seriam penalizados com pesadas multas. Alguns anos após, o Ministério dos Transportes (2004) reconhecia que apenas 13 postos estavam em operação nos 58 mil quilômetros de rodovias federais pavimentas. Foi bastante divulgada a intenção do Governo em reforçar o número de balanças em pontos estratégicos dos principais corredores do País, evitando que os motoristas fujam das fiscalizações por meio de rodovias estaduais e municipais. Para isso, o Ministério dos Transportes criou um plano diretor para recuperar e modernizar 30 balanças, que seria implantado no início de 2005 com um total de 150 balanças fixas e móveis. Do total da malha rodoviária pavimentada do Rio Grande do Sul, o Estado e a União são responsáveis diretos por 76,0%. Nesses trechos, não existem postos de pesa-

Figura 2 Lixo e destruição formam o cenário de um posto de pesagem desativado

gem, e o controle de carga é feito de forma precária por verificação da nota fiscal, de acordo com a resolução 104/99 do Conselho Nacional de Trânsito (Contran). Nos 24,0% de rodovias concedidas, as concessionárias atuam em fiscalização por pesagem em apenas cinco balanças móveis. Segundo informações de Masiero e Ledermann (2004), o DAER necessitaria de 17 balanças e o DNIT solicitava a inclusão de 14 em uma licitação que deveria estar concluída até o final de 2004. Atualmente, após iniciativas do DAER no sentido de implementar um programa de pesagem sistemática nas rodovias estaduais não pedagiadas, infelizmente, postergou-se essa ação alegando-se falta de recursos.

TIPOS DE PESAGEM Existem disponíveis e em operação dois tipos principais de pesagem: a estática e a dinâmica. No presente trabalho, procura-se descrever sinteticamente cada um dos tipos de pesagem e as diferentes tecnologias.

PESAGEM ESTÁTICA Nos postos de pesagem estática, primeiramente, o veículo passa por uma balança seletiva a uma velocidade de 10km/h a 100km/h, caso haja excesso, o veículo é desviado para uma balança de precisão onde fica totalmente paralisado. Toda operação é controlada por um sistema para controle de peso de caminhões. PESAGEM DINÂMICA A pesagem de veículos em movimento, consagrada pela designação Weight In Motion (WIM), cresceu durante os últimos anos como tentativa de aumentar o desempenho e a precisão no controle de peso, além de reduzir os custos. Esses equipamentos podem ser usados isoladamente ou em conjunto com um posto de pesagem estática, onde podem funcionar como elemento classificador dos veículos com excesso, desviando-os para a pesagem estática, se for o caso. Nas rodovias onde não existem postos de pesagem estática, podese criar um ponto de pesagem dinâmica em uma pista de, no míni-

mo, 40m de comprimento construída, preferencialmente, em concreto de cimento Portland e rigorosamente nivelada, conforme orientação oficial. Se o ponto de pesagem estiver em condições e o equipamento devidamente aferido pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial e os Institutos de Pesos e Medidas (Inmetro/IPENS), as multas ali lavradas tornam-se efetivas. Atualmente, verifica-se uma maior utilização de pesagem dinâmica nas operações de fiscalização por pesagem devido a uma série de vantagens: n permite o controle de peso e dimensões de todos os veículos de transporte de carga que transitam pelo lugar, sem produzir filas ou demoras desnecessárias aos veículos não sobrecarregados; n permite a medição do Peso Bruto Total (PBT) e da carga por eixo com o veículo em movimento. Conhecendo-se o comprimento total e a separação entre eixos, determina-se a classificação e o controle dos limites; n ganho de tempo do usuário que não está com excesso de peso. Os veículos podem retornar à rodovia com apenas uma mudança de marcha, sem paradas e outros inconvenientes; e n cumpre funções de estatística diária e mensal de todos os veículos que passam pelo posto, referindose a pesos e também a velocidades e classificação dos veículos.

TECNOLOGIAS DE PESAGEM EXISTENTES A publicação Equipment for Collecting Traffic Load Data (2004)

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA REVISANDO AS TECNOLOGIAS PARA PESAGEM DE VEÍCULOS 103

do Transportation Research Board (TRB) informa que todos os sensores utilizados normalmente nos Estados Unidos medem forças transitórias aplicadas por pneus, a medida que os veículos circulam sobre a rodovia. Os sistemas utilizados devem ser capazes de medir a carga por eixo e de classificar os veículos em, pelo menos, 13 categorias, de acordo com o padrão da FHWA. Os sensores utilizados para a medição da carga podem ser placas ou chapas delgadas colocadas diretamente sobre a superfície dos pavimentos ou em estruturas especiais construídas no interior das camadas do pavimento, ou, ainda, podem ser instalados nas estruturas das pontes ou viadutos. Para a escolha adequada de uma tecnologia específica para a pesagem dinâmica, devem ser considerados os seguintes fatores: custo dos sensores e sua instalação; localização onde uma determinada tecnologia pode ser instalada com êxito; sensibilidade do sensor a vários fatores, tais como temperatura, dinâmica do veículo, volume de tráfego e velocidade; expectativa de durabilidade do sensor e robustez da instalação. O maior problema para uma coleta precisa de dados de pesagem em movimento é a correta escolha ou preparação do piso, de modo a minimizar os efeitos das forças dinâmicas desenvolvidas pelos veículos em pesagem devido às ondulações no perfil do piso de rodagem. Outro importante cuidado requerido para minimizar os efeitos dinâmicos do movimento é providenciar a aferição no próprio local das pesagens, pois, em laboratório, 104 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

é impossível detectar tais efeitos. Atualmente, estão em operação corriqueira dois tipos básicos de pesagem WIM: pesagem móvel (ou portátil) e pesagem permanente ou fixa (TRB, 2004). TECNOLOGIAS DE PESAGEM WIM MÓVEL Existem somente três tecnologias usualmente utilizadas em pesagem móvel ou, também chamada, portátil (especialmente nos Estados Unidos): capacitive mats, piezoelectric sensors e bridge WIM systems. Esta última utilizada apenas em alguns estados a partir do início dos anos 90. Uma balança do tipo capacitive mat consiste basicamente em duas chapas metálicas sobrepostas, separadas por um material dielétrico. Uma camada externa envolve os sensores e protege as placas, permitindo que os sensores possam ser posicionados sobre a superfície do pavimento. Uma diferença de potencial é aplicada sobre as duas placas metálicas e, quando o veículo passa sobre o sistema de placas, ele provoca uma redução na distância entre as mesmas, ocasio-

nando um aumento na capacitância do sistema. Medições feitas na freqüência de ressonância do circuito instalado permitem a associação com os valores das cargas por eixo, que são aplicadas ao sistema de sensores. Um típico sistema de pesagem móvel constituído por capacitive mats pode cobrir apenas uma metade da faixa de rolamento e mede o peso de um semi-eixo. Esse sistema possui boa credibilidade quando ocorre a seguinte combinação: revestimento asfáltico com mais de 5,7cm e placa metálica de aço. Outros circuitos que complementam esse sistema de pesagem móvel têm a finalidade de detectar a presença do veículo e medir sua velocidade. A tecnologia capacitive mats de pesagem móvel consiste de sistemas de WIM, projetados tipicamente para baixas velocidades, que atuam em locais durante certo tempo. Os equipamentos são portáteis e facilmente removíveis. Outra alternativa tecnológica para pesagem em movimento é conhecida como Piezoelectric sensors, constituída por um sistema de chapas estreitas sobre toda a lar-

Figura 3 Sensores apoiados em esteiras sobre a superfície nivelada do pavimento

Figura 4 Piezoelectric sensors em operação

gura da faixa de rolamento. O princípio básico de funcionamento é simples: quando uma força mecânica é aplicada ao mecanismo piezoelétrico, ele produz uma voltagem causada por cargas elétricas de polaridades opostas, que surgem nas faces paralelas do material cristalino piezoelétrico. A medida da voltagem é proporcional ao peso de uma roda ou conjunto de rodas que provocam a diferença de potencial. O efeito piezoelétrico é dinâmico, isto é, as cargas são geradas somente quando as forças atuantes variam. Por esse motivo, os sensores piezoelétricos só podem ser utilizados quando os veículos passam em velocidades superiores a 16,0km/h. Essa condição contra-indica o uso desses sensores para baixas velocidades e movimentos de "pára-e-anda" do tráfego. Usualmente, dois sensores são posicionados um adiante do outro e, através da diferença de tempo de passagem de um eixo entre os sensores, medem-se a velocidade e os espaçamentos entre eixos necessários para proceder a classificação dos veículos. Uma balança equipada com sensores piezoelétricos possui fácil regulagem e aferição. Os sensores piezoelétricos custam menos do que os do tipo capacitive mat, porém, nas opera-

ções de pesagens móveis, são bastante limitados por uma série de razões, principalmente porque são sensíveis à variação de temperatura e sofrem interferência de altas freqüências de rádio. Normalmente, os sensores piezoelétricos proporcionam boas leituras para classificação de veículos para estudos estatísticos, medida de velocidade, sistemas de máquina fotográfica com infravermelhos e medidas de peso de veículos em alta velocidade. O sistema conhecido como Bridge WIM consiste na instrumentação da plataforma de pontes e viadutos por sensores para leitura das cargas. A tecnologia utilizada consiste na medida das respostas (principalmente a deflexão) provocadas pela ação do tráfego em sensores do tipo strain gauges instalados na longarina da estrutura. Uma série de países europeus está utilizando esse sistema. Na Austrália, há um sistema semelhante, com os sensores instalados nas galerias de escoamento de águas superficiais de obras de arte. Esse sistema tem a vantagem de possuir uma plataforma de pesagem bastante larga, que é a própria ponte, porém sofre limitações provocadas pelos efeitos das cargas dinâmicas e interferências quando passam mais de um veículo sobre a estrutura. TECNOLOGIAS DE PESAGEM WIM PERMANENTE Essa questão implica a instalação permanente dos equipamentos de pesagem, pois, atualmente, em muitos estados do Brasil e nos Estados Unidos, executa-se fiscaliza-

ção dos excessos de carga através de dispositivos WIM fixos. Os sensores ficam previamente montados e aferidos, e as operações de pesagem podem ser programadas, de forma rotineira ou aleatória, pelos operadores, sem a necessidade de maiores transtornos. Permanentemente instalados sobre locais nivelados e drenados de acordo com as normas, os sensores podem apresentar maior durabilidade e precisão. Esses mecanismos permanentes devem ser constantemente protegidos de fatores externos, tais como: descargas elétricas, variação de temperatura, umidade, poeira, insetos e outras causas que podem interferir no bom funcionamento dos equipamentos. As tecnologias existentes, além das já descritas Capacitive mats e Bridge WIM systems, que também podem ser utilizadas de forma permanente, são as seguintes: piezoceramic sensors; piezopolymer sensors; piezoquartz sensors; blending plates e hydraulic load cells. As tecnologias de sistemas dos tipos piezoceramic e piezopolymer sensors apresentam-se de várias formas, mas têm o mesmo princípio básico de funcionamento do piezoelectric sensors, descrito anteriormente, possuindo as mesmas vantagens e desvantagens. O piezoceramic sensor foi o primeiro sensor fabricado nos Estados Unidos que utilizou essa tecnologia que consiste na utilização de um pó de cerâmica comprimido, formando um sólido núcleo coberto por um condutor de cobre. Esse cabo tem praticamente a seção do tamanho de um cabo coaxial convencional.

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA REVISANDO AS TECNOLOGIAS PARA PESAGEM DE VEÍCULOS 105

Para ser usado de forma permanente em pesagens WIM, esses sensores são colocados dentro de um conduto de alumínio preenchido com resina epóxi ou outro material similar. É usual colocar dois piezoceramic sensors, para permitir, além da pesagem, a medida da velocidade e a classificação do veículo. O piezopolymer é semelhante ao piezoceramic sensors. A principal diferença é que este último utiliza um polímero piezoelétrico nas bordas, cobrindo a chapa metálica plana. Esse sensor é normalmente conhecido como BL sensor e fica posicionado diretamente sobre a superfície do pavimento para operações de pesagem dinâmica portátil ou não permanente. No caso da instalação permanente, similarmente ao piezoceramic sensor ele é inserido em um conduto de alumínio preenchido com resina epóxi. Essas duas tecnologias possuem coleta de dados de pesagem considerada de média qualidade. São mais utilizadas como equipamentos para classificação dos veículos da frota de carga. Esses mecanismos estão sujeitos a três limitações significantes: suscetibilidade à variação da temperatura; dependência das condições estruturais do pavimento; e forma muito estreita para captação da força transmitida pelos pneus. Por seu turno, a piezoquartz sensors é uma tecnologia de uso mais recente e difere das duas últimas basicamente pelo material piezoelétrico (quartzo) utilizado na fabricação do sensor, que é acomodado em um corte feito no pavimento, geralmente menor do que 106 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

5,0cm de largura. Ainda que esse sensor seja mais caro do que os outros sensores piezoelétricos, o sensor de quartzo distingue-se pela vantagem de ser mais insensível às variações de temperatura e possuir maior precisão do que os outros piezos sensores. Na verdade, a interferência da temperatura na pesagem, deve-se às alterações na temperatura interna da camada do revestimento do pavimento onde está inserido o sensor. Essa tecnologia oferece melhores resultados em pavimentos rígidos, constituídos por placas de concreto de cimento Portland. Cada sensor tem o comprimento de um metro. Por esse motivo, são colocados quatro sensores para cobrir toda a largura da faixa de rodagem. A instalação consiste em duas piezo-linhas, para melhor avaliar a pesagem dos veículos, pois cada linha faz uma medida independente da carga por eixo, adotando-se a média como valor efetivo da pesagem. A experiência mundial com piezoquartz sensors está em contínuo crescimento, inclusive nos Estados Unidos, mas esse tipo de sensor surge oferecendo maior precisão quando instalado em um sistema conhecido como blending plate, no interior da estrutura de um pavimento espesso. A tecnologia bending plate utiliza placas metálicas providas de sensores do tipo strain gages na parte de baixo de uma cava especial no pavimento, feita para instalar o equipamento. Os eixos passam sobre as placas, e o sistema mede a tensão sobre a superfície da placa e calcula o peso necessá-

rio para produzir aquele nível de tensão. Geralmente, cada uma das placas possui dimensões de 70,0cm x 40,0cm, sendo posicionadas transversalmente ao fluxo de veículos, perfeitamente niveladas com o piso. Em alguns casos, as placas são instaladas alinhadas em uma mesma trilha de roda, ou, para balancear a medida, as placas são instaladas, na maioria das vezes, em diferentes pontos, uma em cada trilha de roda. Um típico local que utiliza a tecnologia bending plate também inclui dois circuitos indutivos, para detectar a aproximação do veículo, o espaço entre veículos consecutivos e a medida da velocidade. Dispositivos blending plates são montados em armações de aço e colocados no interior do pavimento. Uma estrutura de aço separa a placa e o sensor da estrutura do pavimento, aumentando, assim, a precisão da pesagem em comparação aos grupos capacitance mat e piezoelectric sensors. Balanças equipadas com tecnologia blending plate são muito utilizadas no Uruguai e no Brasil. No Rio Grande do Sul, estão em operação nos trechos concedidos ao Consórcio Univias e Concepa Free Way. Obrigatoriamente, essas placas são aferidas, no próprio local, pelo Inmetro, para que as multas possam cum-

Figura 5 Um exemplo de balança com tecnologia blending plate em funcionamento

Figura 6 Balança com tecnologia hidraulic load-cell

prir sua missão educativa e punitiva. No âmbito das tecnologias de pesagem em movimento de alta velocidade em uso nos Estados Unidos, a mais utilizada está constituída por um sistema equipado com hydraulic load-cell. A versão mais comum opera transferindo a carga da roda aplicada sobre a plataforma de pesagem sobre um ou mais cilindros hidráulicos contendo óleo especial. As alterações na pressão hidráulica são correlacionadas com a carga por eixo. A forma mais comum de balança utiliza duas plataformas de pesagem, colocadas uma ao lado da outra, cobrindo toda largura da faixa. As plataformas operam independentes e fornecem o peso estimado pela soma dos conjuntos de pneus, constituindo a carga por eixo. O sistema possui outros sensores e circuitos indutivos que fornecem a aproximação do veículo, a classificação e a velocidade. O sistema hidraulic loadcell é geralmente considerado como de maior precisão para medições WIM de carga por eixo em alta velocidade. Ele é considerado

pouco sensível a variações de temperatura e funciona bem para pesagem de veículos também em baixas velocidades. Entretanto, no que se refere ao preço de aquisição e instalação, esse sistema é o mais caro de todos. A instalação é totalmente feita dentro de uma estrutura de aço colocada no interior da espessura do pavimento. Outras tecnologias de pesagem em movimento estão em desenvolvimento em centros de pesquisa, sendo que algumas já estão produzidas testadas e utilizadas. A maioria das modernas tecnologias é desenvolvida para suprir as limitações das existentes no que se refere, particularmente, a custos, desempenho e flexibilidade. As mais importantes em andamento são: fiber-optic (Estados Unidos), capacitance strip sensors (Inglaterra), subsurface strain-gauge frame (Estados Unidos) e multi-sensor WIM (países da Europa) (TRB, 2004). Com relação à precisão desses sistemas, de acordo com a manifestação de Ríos (2000), balanças com tecnologias para pesagem em alta velocidade possuem um erro de até 10% sobre o PBT e de até 15% sobre a carga por eixo. O autor ressalta que esse tipo de pesagem é mais adequado para obter dados estatísticos de uso da rede viária em termos de intensidade de tráfego, velocidade e peso dos veículos. No caso de pesagem WIM de baixa velocidade (6,0km/h), a precisão fica da ordem de ± 2,0% do peso estático do veículo. Comenta também que as pesagens estáticas realizadas na Espanha têm uma precisão de ± 20,0kg. Fornece-

dores de balanças para as rodovias brasileiras indicam uma precisão de ± 5,0% para balança seletiva de alta velocidade (até 60,0km/h). As balanças utilizadas para fiscalização de excesso de peso em rodovias devem ser submetidas a um controle metrológico anual compulsório, exercido pelos IPEMs. As instalações e os consertos devem ser realizados por empresas autorizadas, envolvendo, nos serviços prestados, apenas aspectos técnicos, não isentando o instrumento do controle metrológico oficial. A base legal está expressa através da Portaria nº. 257, de 12/11/1991, e na Regulamentação Metrológica aprovada pela Resolução nº.11, de 12/10/1988, do Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Conmetro). Todos os equipamentos de pesagem estática ou dinâmica são acoplados a um computador com um software que permite a interligação e a armazenagem das informações geradas e transmitidas pelas unidades de pesagem. Esses programas permitem a entrada de dados em janelas na tela de um notebook e a imediata impressão de um conjunto de dados, normalmente os seguintes: senha do agente operador, senha do agente au-

Figura 7 Modelo de ficha com as informações da pesagem

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA REVISANDO AS TECNOLOGIAS PARA PESAGEM DE VEÍCULOS 107

tuador, nome e localização do posto, data e hora, placa do veículo, marca e modelo do veículo, classificação do veículo, número da pesagem, origem e destino do veículo, peso por eixo, somas dos pesos, PBT, limite de carga por eixo, limite do PBT, somatório dos excessos nos eixos e PBT, valor do transbordo e valor da autuação. Apresenta-se, na Figura 7, um ticket de pesagem realizada em rodovia dos Estados Unidos. Outras questões importantes que devem ser observadas em planos de pesagem referem-se à localização dos postos e à integração entre as esferas estadual e federal de governo. No tocante à localização, Oliveira Jr. et al. (1995), em um estudo de pesagem para o Estado do Ceará, estabeleceram dois critérios básicos para localização de postos fixos: cobrir o maior número possível de rotas de tráfego pesado e interceptar o caminhão na maior proximidade possível da origem. De acordo com um plano pilo-

to realizado pelo DAER (1995), estabeleceu-se uma hierarquia de critérios para localização dos postos de pesagem: maior VDM da rodovia, consideração dos pontos de convergência de rodovias, existência de possibilidade de fugas,existência de estrutura de apoio da Polícia Rodoviária, balanças já instaladas ou planejadas pelo DNIT, postos de pedágio instalados ou planejados, balanças já instaladas na rede estadual e, por último, local fora de zona urbana.

COMENTÁRIOS FINAIS Encaminhando o encerramento da presente revisão, julga-se importante registrar como ilustração o depoimento do motorista Vitor Santos Cardoso, de Criciúma em Santa Catarina, que parece traduzir a importância do tema em pauta: “Dirijo uma carreta e gosto muito da profissão. O que me deixa triste é a má conservação das estra-

das, que têm muitos buracos e má sinalização. Para termos estradas melhores, precisamos de balanças nas rodovias estaduais e federais com militares tomando conta, porque tem muito guarda levando dinheiro para deixar passar caminhão com sobrepeso. Os transportadores dizem que os pneus não prestam, mas nós sabemos que carretas de 27 toneladas carregam até 45 toneladas” (Carga Pesada, 2003). Finalizando, destaca-se uma das conclusões de estudo sobre os efeitos da falta de fiscalização por pesagem, desenvolvido para a rodovia BR-287, trecho Venâncio Aires-Tabaí, no Rio Grande do Sul, no qual Albano e Masiero (2003) concluem sobre a grande importância da implementação de programas de pesagem dos veículos de carga para preservação da serventia e da maior durabilidade da rede viária e para o aumento da segurança dos usuários e da otimização de aplicação dos escassos recursos públicos.

REFERÊNCIAS ALBANO, J. F e MASIERO, E. Efeitos da falta de fiscalização por pesagem sobre os pavimentos flexíveis. Revista Estradas, Porto Alegre, Ano 3, nº. 5, p. 61-66, nov. 2003. CARGA PESADA Porta-luvas: Buraco pra derrubar avião – Balanças. Londrina PR: Ampla editora, nº. 101, jun. 2002. CARGA PESADA Porta-luvas: Casos de polícia – Balança. Londrina PR: Ampla editora, nº. 108, set. 2003. DEPARTAMENTO AUTÔNOMO DE ESTRADAS DE RODAGEM – DAER Plano piloto de implantação de balanças fixas nas rodovias sob jurisdição do DAER. Porto Alegre: 1995. 7 p. DNER Informativo do Ministério dos Transportes. Brasília: DNER, Edição nº. 41. Mar/Abr, 2000. MASIERO, E. e LEDERMANN, M. Falta de balanças prejudica situação das estradas gaúchas. Zero Hora, Porto Alegre, p. 37, 9 jul.2004. MINISTÉRIO DOS TRANSPORTES Infra-estrutura de transportes no Brasil: os caminhos do crescimento. Brasília: Ministério dos Transportes, 2004. OLIVEIRA Jr, J. A.; LOUREIRO, C. F. G.e LIMA, L. C. Sistema de pesagem de cargas rodoviárias do Departamento de Estradas de Rodagem e Transportes do Estado do Ceará (SPCR/DERT) – um enfoque organizacional. In: Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes, 9., 1995, São Carlos. Anais... São Carlos: ANPET, 1995. 2v. v.2, p.747-753 RÍOS, F. J. P. La implantación de estaciones de pesaje dinámico en la Red de Carreteras Del Estado, RUTAS – Revista de la Asociación Técnica de Carreteras, Madrid, nº. 77, mar., abr. 2000. TRANSPORTATION RESEARCH BOARD – TRB Equipment for collecting traffic load data. Washington: National Cooperative Highway Research Program, 2004. 58 p. (National Cooperative Highway Research Program – NCHRP Report 509). 108 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

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planejamento e gestão viária Considerações sobre a urbanização das rodovias Cláudio Luiz Garcia d'Almeida Engenehiro Civil - DEP/DAER Ricardo Moreira Nuñez Engenheiro Civil - DEP/DAER

HISTÓRICO DO DAER NA ÁREA DE RODOVIAS EM TRECHOS URBANOS Ao ingressarmos no ano em que o DAER completa 70 anos, deparamo-nos com a presença crescente de um conflito nas rodovias do Estado entre o tráfego de passagem e as comunidades que o mesmo atravessa. Pesquisando nas publicações, nos planos e nas normas desenvolvidos ao longo desse período, conseguimos chegar a um quadro que merece nossa atenção. No primeiro Plano Rodoviário do RS, desenvolvido a partir da criação do Departamento, encontramos o que segue, no item “Orientação do Plano”: “b) só serão trabalhados trechos em zona rural e, em hipótese alguma, as construções rodoviárias penetrarão nos perímetros urbanos das sedes municipais;” (1). Essa tendência era justificável na época, quando os problemas crônicos do nosso estado estavam na área da trafegabilidade, nas ligações entre regiões e no escoamento da produção, sujeitos a freqüentes interrupções. Posteriormente, encontramos referências a tentativas de organizar as interferências entre o tráfego local e o de passagem. No Plano Rodoviário de 1975, consta a Resolução nº. 2074 do Conselho Rodoviário, que tem a seguinte redação: “Art. 5º - os investimentos em 110 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

rodovias nas áreas metropolitanas deverão ser coordenados com planos diretores de desenvolvimento urbano ou de transportes e/ou projetos específicos, visando sua integração no sistema de circulação urbana.” (2). Essa mudança de posicionamento tem sua explicação no perfil populacional do Estado, acompanhando uma tendência nacional que, nesses anos, transformou a população rural em urbana. Por isso, não podemos falar em simples Travessias Urbanas, mas, mais apropriadamente, em urbanização de rodovias. Também existem outros fatores, dentre eles, a grande carência de infra-estrutura, que terminou atraindo e formando aglomerações urbanas ao longo de nossas estradas troncais, que, mesmo com carências, apresentam melhores condições que zonas rurais malatendidas por caminhos. O crescente atrito entre o tráfego de passagem e o tráfego local fez aumentar o número de acidentes e mudou o seu tipo e seu perfil, refletindo num maior número de atropelamentos por exemplo. Para isso, contribuiu, ainda, a pouca definição de Planos Diretores nos municípios, especialmente os que se constituíram ao longo dos trechos de rodovias originalmente projetadas em áreas rurais. Novas tentativas de adaptação

do DAER são encontradas na edição comemorativa dos 60 anos do Departamento, ao referir-se ao item Trafegabilidade e Segurança: “(...) com recursos provenientes das multas aplicadas pela Polícia Rodoviária Estadual (...) para ajudar a diminuir o grande número de acidentes com vítimas nas travessias de municípios, serão licitados projetos de solução (...)” (3). Dessa mesma época, são os dispositivos permanentes de controle de velocidade. Na mesma publicação, temos a referência ao início de sua utilização: “Por enquanto, os controladores ostensivos estão em testes nas travessias urbanas da RST-470 – Veranópolis e na RST-453 – Farroupilha. (...) os equipamentos conseguem monitorar um ponto fixo da rodovia, um trecho ou toda a extensão.” (3). No período seguinte, seu uso foi disseminado em várias rodovias e continua existindo uma demanda das comunidades pela sua implantação. O montante de recursos oriundos das multas, originalmente vinculados à melhoria da segurança nas rodovias e direcionados a sinalização, melhorias de interseções, duplicação de segmentos, alargamentos de obras-de-arte (pontes ou viadutos), etc., chegou a demonstrar a inexistência de projetos que permitissem o seu emprego e termi-

nou possibilitando que migrassem para obras novas, ou para outras áreas atendidas pelo Estado.

SOBRE A VELOCIDADE As dificuldades do DAER no tratamento dos pontos de conflito fizeram com que a velocidade assumis-se o centro das atenções. As razões físicas para isso são simples. Conforme as Normas de Projeto de 1974, a distância de visibilidade de parada é de 65m para 60km/h, passando para 115m aos 80km/h e aumentando para 190m aos 100km/h. Isso é fácil de compreender, se lembrarmos que a energia cinética de um veículo varia diretamente com o quadrado da velocidade. As Normas de Projeto de 1991 têm algumas variações, apresentando distância de parada mínima de 75m para 60km/h, passando a 110m para 80km/h e alcançando os 155m ao chegarmos aos 100km/h. Por definição, “(...) a distância de visibilidade de parada é a extensão da via à frente que o motorista deve poder enxergar para que, após ver um obstáculo que o obrigue à parada, possa imobilizar o veículo sem atingir o obstáculo.” (4). Mesmo sem serem projetistas de estradas ou sem entenderem as leis da física, os moradores ao longo das nossas rodovias sabem que, quanto maior a velocidade do tráfego de passagem, maior o risco a que ficam expostos. Apesar disso, à medida que o tráfego aumenta, os espaços entre os veículos ou os tempos livres para travessia ou ingresso na via diminuem, mesmo em

velocidades menores, e o conflito permanece. Por outro lado, o tráfego de passagem nas rodovias principais é importante para a circulação de mercadorias e pessoas dentro do contexto regional ou mesmo do País. Isso levou, inclusive, a que o DAER procurasse classificar as rodovias. Assim no Aditivo nº1 às Normas de Projeto, existe, no item 4, Tipos de Rodovia em relação à malha: “a) Rodovias Alfa – são rodovias destinadas a proporcionar alto nível de mobilidade para grandes volumes de tráfego. Devem atender ao tráfego de longa distância, podendo atender ocasionalmente ao tráfego local.” (5). Assim, mesmo que o senso comum indique a redução de velocidade como saída principal, cabe aos engenheiros rodoviários a busca de alternativas que conciliem a mobilidade necessária do tráfego de passagem com a urbanização crescente de nossas rodovias.

ALTERNATIVAS EXISTENTES As diretrizes que nortearam as intervenções do Departamento foram estabelecidas em 1960, buscando adequação à Portaria nº. 19, do Governo Federal, e mantidas nas Normas para Projeto Geométrico de 1974. Em especial, a Resolução nº. 2051, do Conselho Rodoviário, apresentou a seguinte redação: “Art. 26 – Nos trechos urbanos, sempre que economicamente possível, ou nos que apresentem tendência de tornarem-se urbanos em futuro próximo, a faixa de domínio deverá ter largura que permita a

construção de duas vias para atender ao tráfego local, uma de cada lado, fisicamente separadas do corpo da estrada.” (6). Ainda na mesma resolução, no art. 28, aceita-se a redução da faixa de domínio até um mínimo de 40 metros, nos projetos de melhoramentos em rodovias de pista dupla, ou de 20 metros, nas de pista simples, onde o custo de desapropriação dos terrenos ou imóveis atingidos alcance valores muito elevados. Mas especifica no parágrafo segundo: “(...) ao mesmo tempo em que se fizerem esses melhoramentos, deverão ser projetados novos traçados que permitam desviar parte substancial do tráfego da estrada melhorada.” (6). As Normas de 1991 mantêm a referência ao emprego de ruas laterais, no seu item 12.1, mas não fazem menção à redução de faixa de domínio combinada ao estudo de contorno dos trechos urbanos. Por outro lado, apresentam algumas diretrizes para disciplinar as interferências entre o tráfego de passagem e o tráfego local. Em especial, apresentam, no item 3.3, a idéia do projeto de canalização: “A canalização deve reduzir a área de conflito, restringindo os veículos a trajetórias definidas, pois quando os motoristas têm livre escolha de trajetórias através da interseção, suas ações se tornam imprevisíveis, gerando confusão e congestionamento, aumentando, assim, a possibilidade de acidentes.” (4). Ainda analisando as Normas de 1991, encontramos referências às classes de rodovias, no item 2, em especial: “b) Classe I, as vias inte-

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA CONSIDERAÇÕES SOBRE A URBANIZAÇÃO DAS RODOVIAS 111

grantes desta classe são subdivididas em vias de classe I-A (pista dupla) e classe I-B (pista simples).” (4). O divisor principal para a decisão de duplicação é o Volume Diário Médio (VDM)>9000 (no 10º. ano), aceitando o nível de serviço D. Ainda conforme a Norma de 1991, encontramos expresso em seu anexo 2 : “Nível de serviço D – refere-se a um fluxo com alta densidade de tráfego, contudo, ainda é considerado um tráfego estável. A escolha da velocidade de percurso e a possibilidade de executar manobras no trânsito sofrem grandes restrições e a sensação de conforto e comodidade por parte dos usuários é muito pequena. Neste nível, qualquer acréscimo de veículos na corrente de tráfego causará problemas operacionais.” (4). As Normas de 1991 tiveram a edição de um aditivo em 1994, visando sua adequação à nossa realidade socioeconômica, uma vez que a grande maioria dos indicadores e dos parâmetros adotados vêm de transcrições de dispositivos definidos em outros países. Como diretrizes preliminares de projeto, ficaram definidos parâmetros para a classificação da rodovia a ser estudada. Em especial, no item 3, encontramos: “a) Tipo de rodovia em relação à malha; b) VDM previsto para o 10º ano de vida útil; c) Nível de serviço esperado no 10º ano de vida útil.” (5). Como comentário adicional, verifica-se que, ao longo dos anos, o DAER operou com parâmetros que foram sofrendo modificações, em especial a largura da faixa de 112 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

domínio. A pouca flexibilidade da Norma de 1991 leva-nos a repensar os dispositivos da Norma de 1974 no estudo de casos, conforme apresentaremos mais à frente. Por outro lado, um indicativo fundamental, que é o VDM, obtido através de contagens em diversos pontos da malha, de forma sistemática, foi suspenso a partir de 1995. Hoje, temos contagens isoladas e trabalhamos com projeções, estimando crescimentos de 3% ao ano. Ao buscarmos a confirmação desse parâmetro nas contagens efetuadas nas rodovias concedidas não o obtivemos, o que está sendo explicado pela disseminação das rotas de fuga ou alternativas. Prosseguindo os estudos e as pesquisas na literatura paralela às normativas oficiais, encontramos conceitos mais adequados ao momento atual. Em especial, os estudos do Professor Philip Gold, que vão adiante do tratamento isolado de pontos, o que é mais indicado nos estudos das travessias urbanas. Nos seus trabalhos, encontramos, no item 3.2.5, Trechos Negros: “Trechos Negros são trechos de rodovias onde acontecem acidentes ao longo do trecho, sem grandes concentrações pontuais, com freqüências relativamente altas. Requerem tratamento do trecho como um todo e, às vezes, das áreas circunvizinhas.”(7). Prosseguindo no estudo dos conceitos apresentados, ainda encontramos no item 12.1, que trata da avaliação de projetos: “(a) a formulação de alternativas de solução e a escolha de uma delas; (b) o acompanhamento do projeto, uma

vez implantado, para verificar sua eficácia”.(7)

UM ESBOÇO DE PROPOSTA PARA O TRATAMENTO DAS TRAVESSIAS Até o momento, procuramos fazer uma recuperação da atuação do órgão rodoviário do RS, partindo de suas definições originais e das modificações que vem sofrendo ao longo de seu funcionamento, no tocante ao tratamento adotado para solução do conflito do tráfego de passagem nas áreas urbanizadas. Referimos a questão do controle de velocidade, porque é o aspecto mais visível do problema, da mesma forma que buscamos equacionar os dispositivos legais, os recursos de engenharia e as normas existentes. Mesmo sem uma confiabilidade absoluta, os dados de tráfego nos apontam que uma série de rodovias gaúchas alcançou ou alcançará, no horizonte dos próximos 10 anos, o tráfego limite de 9000 veículos/dia, ou seja, estão colocando-nos a questão da duplicação para atender à demanda. Por outro lado, no período de sua implantação e existência, uma série de rodovias que estão chegando nesse patamar não tiveram preservadas suas faixas de domínio. As rodovias que consideramos são aquelas pertencentes à malha e que estão no sistema de concessões, cujo período de vigência de 15 anos encontra-se pela metade. De qualquer maneira, as travessias urbanas nas rodovias concedidas deverão ter tratamento próprio.

Também ficam de fora as rodovias dos chamados Pedágios Comunitários, uma vez que os recursos arrecadados estão direcionados para sua duplicação, incluindo mesmo contorno urbanos. Como última referência, citamos o trabalho em desenvolvimento pela Metroplan visando preservar e ordenar a ocupação das vizinhanças das faixas de domínio nos corredores de transporte em implantação, bem como nos contornos, que, após entrarem em operação, estão sofrendo rápida e forte pressão urbana. Os estudos visam a definição de zoneamento e os tipos de ocupação a serem regulamentados em lei estadual. Buscase uma maneira de evitar problemas advindos da ocupação lindeira à faixa de domínio, com população de um lado e distritos industriais, colégios e comércio em geral do outro, gerando cruzamentos contínuos e neutralizando a intenção original de desviar o tráfego de passagem do conflito com o tráfego local. De qualquer forma, ficam os parâmetros básicos necessários para os estudos dos projetistas: n classificação da rodovia em relação à malha; n contagem volumétrica e direcional do tráfego; n cadastro da faixa de domínio existente; n levantamentos topográficos das alternativas de contorno. Deixamos de referir anteriormente o último item, porque faz parte das ferramentas essenciais na montagem das alternativas, avaliando as dificuldades naturais e fornecendo uma idéia de custo de

construção, elementos que permitem a tomada de decisão. Simplificadamente, as alternativas conduzem a casos que procuraremos exemplificar em alguns estudos que estão em desenvolvimento através de trabalho conjunto das Equipes de Traçados e de Projetos Especiais do DEP-DAER.

ESTUDO DE CASOS Neste item, procuraremos apresentar os estudos que estão sendo realizados em rodovias troncais, mais especificamente na RST-470 e na RS-324, que constituem um caminho de ligação entre a região do planalto e a área metropolitana.

São rodovias com implantação consolidada há muitos anos e que, além do crescimento normal do tráfego, devem estar recebendo uma contribuição extra por representarem uma alternativa não pedagiada à ligação via BR-386, esta com um traçado e implantação melhores e mais recentes, integrando o sistema de concessões. Na Figura 1, apresentamos um segmento do mapa rodoviário do Estado, que permite a visualização das rodovias. No corredor composto pelas rodovias RST-470 e RS-324, estamos com estudos em três segmentos de travessias urbanas que serão descritos a seguir.

Figura 1

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA CONSIDERAÇÕES SOBRE A URBANIZAÇÃO DAS RODOVIAS 113

RST-470 - TRAVESSIA DE VERANÓPOLIS As características básicas da travessia são representadas pela faixa de domínio preservada de 40m, sendo simétrica, com 20m para cada lado. Apesar de a cidade estar predominantemente de um lado da rodovia, implantada sob forma de contorno, o desenvolvimento urbano incorporou a via. Existem inúmeras interferências e cruzamentos, quase todos de forma desordenada. Apresenta lombadas eletrônicas em dois locais e uma travessia com semáforos. Por outro lado, a cidade fica em um planalto, ao final de uma subida contínua no sentido sul-norte, o que dificulta a implantação de novo contorno, conforme Figura 4. Como última característica, tem previsão de VDM>9000 no ano de 2015, ou seja, no final do período da vida útil de qualquer melhoramento a ser introduzido no momento atual. Ao analisarmos as hipóteses

Figura 4 Travessia de Veranópois 114 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

Figura 2 Início da Travessia Urbana de Veranópois

Figura 3 Interseção com semáforos a ser substituída por passagem inferior

de organização da travessia, elaboramos três possibilidades de projeto, representados pelas seções transversais da Figura 5. A alternativa indicada é manter a pista simples e implantar ruas laterais, mas deve ser resguardada a possibilidade de duplicação futura, o que se analisa na duplicação com ruas laterais (que implicaria a perda de parte do pavimento e corpo estradal) e na duplicação assimétrica, para o lado menos urbanizado. De qualquer forma, no horizonte de vida útil do projeto, poderá ser viabilizado novo contorno, mesmo que oneroso.

Figura 5

Ao optarmos pela implantação de ruas laterais, elaboramos o plano funcional da travessia, para disciplinar os ingressos e as saídas da pista central e organizar os pontos de cruzamento. Conforme se pode ver na Figura 6, estamos prevendo o uso de três binários, que são rótulas vazadas alongadas; a introdução de um viaduto no trecho central; o uso futuro de passagens inferiores em substituição aos semáforos, em pontos favoráveis topograficamente; a introdução de rótula cheia no início do sistema (sentido sul-norte) e de gota com refúgio central no acesso ao distrito industrial.

Figura 6

RS-324 - TRAVESSIA DE NOVA ARAÇÁ Conforme podemos verificar na Figura 8, a cidade se desenvolve ao longo de um vale e um segundo núcleo urbano, conhecido como Vila Zucchetti, foi constituído junto à rodovia. O crescimento urbano está ligando as áreas e incorporando terrenos em ambas as margens da estrada. A faixa de domínio que restou preservada é da ordem dos 20m, simétrica em relação ao eixo do pavimento existente. Além disso, a carência de infraestrutura, aliada a topografia de encostas, tem transformado a RS-324 em avenida central da Vila Zucchetti. Nessa travessia, existem três pontos de lombada eletrônica e está em andamento a retomada de frigorífico como atividade econômica fundamental para a região. Nesse senti-

Figura 7 Travessia da Vila Zucchetti (Nova Araçá)

Figura 8

do, existem projetos de ordenação dos fluxos e dos ingressos à esquerda na via. Como última característica, o VDM não deverá alcançar os indicativos de duplicação nos próximos 10 anos. A alternativa que tem parecido mais viável é o estudo de contorno através de vales secundários, favorecidos pela grande volta que a RS-324 tem na travessia, passando de uma orientação sul-norte para uma leste-oeste. As dificuldades maiores residem na subida e no

cruzamento do divisor de águas, re-tornando ao vale principal logo a-pós o perímetro urbano. Nesse sen-tido, efetuamos levantamentos to-pográficos preliminares, com tur-mas de estudos da Equipe de Tra-çados, e estamos buscando ele-mentos para definir e preservar u-ma faixa de domínio para um futu-ro contorno. Tudo isso sem aban-donar a idéia de melhorar e orga-nizar a atual passagem, enquanto não se viabiliza a nova obra.

Figura 9 Travessia de Vila Maria

Figura 10

dos até os passeios. O monitoramento da velocidade também é feito por lombadas eletrônicas e os cruzamentos existentes são diretos, aproveitando os espaços gerados no fluxo de passagem. Os indicativos levam ao estudo de contorno, o que está sendo iniciado, aproveitando a conclusão da RS-132. A utilização de vales se-

cundários permitirá a implantação de trecho desviando o centro urbano e alcançando a RS-132 a cerca de 1km de seu entroncamento com a própria RS-324. Considerando a ocupação e a urbanização completa da faixa de domínio existente, a intervenção do DAER na passagem atual deverá resumir-se a sua conservação.

RS-324 - TRAVESSIA DE VILA MARIA Podemos verificar a situação de Vila Maria na Figura 10. Também está em vale com desenvolvimento predominante para a direção norte. Como recebe a contribuição da RS 129 e fica próxima ao pólo de Passo Fundo, tem seu tráfego com previsão de superar os indicativos de duplicação. Por outro lado, a travessia já é uma avenida com pista dupla e canteiro central, mas com trânsito em uma única faixa de cada pista, ficando áreas reservadas ao estacionamento local. A faixa de domínio é totalmente ocupada com esse dispositivo, e a urbanização é completa, estando implanta-

PLANEJAMENTO E GESTÃO VIÁRIA CONSIDERAÇÕES SOBRE A URBANIZAÇÃO DAS RODOVIAS 115

CONCLUSÕES As dificuldades encontradas para elaborar alternativas de travessias urbanas ou a introdução de contornos nos perímetros das cidades que se constituíram ao longo de nossas rodovias estão apontando para uma série de indicativos.

Em primeiro lugar, a necessidade de retomada das contagens de tráfego, de forma sistemática e continuada. Em segundo, a manutenção da capacidade operacional do DAER na área de estudos e levantamentos topográficos de cam-

po, base para as análises e montagem de alternativas. Em terceiro, a atualização constante do cadastro das faixas de domínio e o ordenamento da ocupação ao longo das mesmas, em especial nos locais em processo de urbanização.

REFERÊNCIAS A rodovia na Economia do Rio Grande do Sul – publicado na Revista Paulista de Indústria nº 41/dez 1955 e republicado no Boletim SUDAER nº 4/fev 2000. Plano Geral Rodoviário do Estado do Rio Grande do Sul – 1975. Revista Rodoviária – Edição Especial Comemorativa dos 60 anos – 1997. Normas de Projetos Rodoviários, volume 1 – 1991. Aditivo nº 1 Normas de Projetos Rodoviários – 1994. Normas para Projeto Geométrico – DAER – 1974. A Engenharia de Tráfego na Redução e Prevenção de Acidentes de Trânsito – Philip Anthony Gold – 1995. Cartas do Serviço Geográfico do Exército.

116 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

117

segurança viária Elementos de sinalização de obras rodoviárias O PRESENTE TRABALHO DESCREVE OS ITENS NECESSÁRIOS PPARA O PROJETO ARA UM PROJET ADEQUADO DE SINALIZAÇÃO DE OBRAS E AS CARACTERÍSTICAS E AS A SUA IMPLANTAÇÃO AÇÃO,, MOSTRANDO A SU SUA CONDIÇÕES DETERMINANTES DE SU A IMPLANT AÇÃO IMPOR TÂNCIA PPARA A CONTRIBUIÇÃO PPARA IMPORTÂNCIA SUA ARA A SEGURANÇA VIÁRIA E SU ARA UMA MELHORIA DA IMAGEM QUE OS USUÁRIOS TÊM DAS ENTIDADES RESPONSÁVEIS PELAS VIAS ONDE ESTÃO IMPLANT IMPLANTADOS ADOS.. ADOS Diná Fernandes Engenheira - DEP-ESP/DAER Luciana do Val de Azevedo Engenheira - DEP-ESP/DAER

Código de TrânsitoBrasileiro de 1997 (CTB, 2002) define sinalização como sendo “O conjunto de sinais de trânsito e dispositivos de segurança colocados na via pública com o objetivo de garantir sua utilização adequada, possibilitando fluidez no trânsito e maior segurança”. Essa fluidez do trânsito também deve acontecer em situações inesperadas (emergências) ou em locais em obras. A necessidade de um meio de transmitir essas informações pressupõe o uso de elementos próprios para o evento, já que a sinalização permanente não é capaz de transmiti-las. É nesse ponto que entra a Sinalização de Obras, também conhecida por Sinalização Temporária ou Provisória. A zona de obras, por se tratar de um processo inserido na circulação viária, deve ter sua sinalização enquadrada naquela prevista na Legislação de Trânsito, precedida de estudo para elaboração de projeto adequado a cada situação, de acordo com as condições que temos em todos os elementos que compõem o trânsito. 118 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

FUNÇÃO DA SINALIZAÇÃO DE OBRAS A função preliminar de uma sinalização de obras é fornecer garantias para um movimento razoavelmente seguro e eficiente para os usuários da estrada no local em obras, bem como no seu entorno, e ainda garantir a segurança dos trabalhadores responsáveis pelo controle do tráfego e a obra em si. Uma sinalização de obras adequada deverá: n advertir corretamente e com antecedência todos os usuários sobre a intervenção realizada e sobre a situação que se verificará na pista de rolamento; n regulamentar a velocidade e outras condições para a circulação segura; n canalizar e ordenar o fluxo de veículos junto à obra, de modo a evitar movimentos conflitantes, para reduzir o risco de acidentes; n assegurar a continuidade dos caminhos e os acessos às edificações e propriedades lindeiras; n fornecer informações corretas, claras e padronizadas aos usuários da via.

A implantação inadequada de uma sinalização provisória gera insegurança entre os usuários e pedestres e pode levar a conseqüências graves pelo risco potencial criado.

CONDIÇÕES DETERMINANTES Tendo em vista o caráter temporário da sinalização de obras, alguns condicionantes determinarão a escolha do tipo, da quantidade de sinais e dos dispositivos a serem utilizados, adaptados às características da obra e da rodovia onde serão implantados. As condições determinantes na implantação da sinalização de obras são: n duração da obra - em serviços de curta duração é indicada a utilização de dispositivos de fácil transporte e instalação (portáteis), admitindo-se dispositivos fixos e de maior porte. Em obras de duração média ou longa, a facilidade de transporte e instalação dos dispositivos perde importância como fator determinante se sua escolha; n mobilidade - uma maior ou menor necessidade de adoção de disposi-

tivos portáteis também caracterizam uma sinalização de obras, de modo que, conforme o evento, será implantado um canteiro móvel ou fixo; n localização - as várias situações possíveis é que determinarão a forma de canalizar e de sinalizar, com os devidos dispositivos, o trecho em obras; n características físicas da rodovia - cada característica da via fornece um elemento diferente ao projeto de sinalização de obras, o qual trará presente, portanto, uma junção dessas informações expressas nos dispositivos utilizados e seu posicionamento no trecho envolvido; n visibilidade e legibilidade - a sinalização a ser implantada deve apresentar boa visibilidade, de modo que possa ser vista à distância necessária, bem como legibilidade suficiente para que possa ser lida em tempo hábil para a tomada de decisão, sem manobras bruscas; n credibilidade - o conjunto de sinais utilizados na sinalização de obras deve ser implantado seguindo uma seqüência que transmita, com clareza e precisão, as condições que serão encontradas adiante, principalmente no que tange à localização da obra ou do incidente e as conseqüências na circulação.

CARACTERÍSTICAS DE ÁREAS JUNTO A OBRAS Sendo necessário o fechamento de uma parte da rodovia para quaisquer serviços, tanto dentro dela, como lateralmente à mesma, existem várias formas para realizar essa operação. O percurso entre o primeiro si-

nal de advertência e o ponto a partir do qual o trânsito deixa de ser afetado pode ser dividido em áreas, classificadas conforme o segmento do trecho em obras onde se situam. O DNER (1996) utiliza a seguinte divisão das áreas junto a obras: n área de pré-sinalização ou advertência - nessa área, o usuário é alertado sobre as condições anormais da via e preparado para as alterações de circulação à frente, iniciando no ponto em que é posicionado o sinal A-24 (Obras); n área de sinalização de posição essa área corresponde ao segmento da rodovia em que estarão implantados os dispositivos de sinalização e canalização do fluxo de tráfego que posicionam o motorista junto à obra. Está subdividida em: (a) área de transição, onde os usuários são informados sobre a área em obras que encontrarão à frente; (b) área de proteção; e (c) área de retorno à situação normal; n área sinalização de fim de obras onde os usuários são devolvidos a seu caminho normal. Nesse segmento, o usuário é informado, através de sinalização, sobre o fim das restrições de trânsito. ÁREA DE PRÉ-SINALIZAÇÃO OU ADVERTÊNCIA Todo projeto de sinalização temporária comporta uma área de pré-sinalização ou advertência, mesmo nos casos em que os serviços não interferem na circulação dos veículos ou pedestres e não haja necessidade do projeto prever a área de canalização. A extensão da área de pré-sinalização varia de acordo com as ca-

racterísticas das obras. Para a maioria dos casos, essa extensão deverá ser de pelo menos (DENATRAN, 2000): n 1.500 metros, quando o fluxo for obrigado a parar ou ser desviado para pista auxiliar, acostamento ou pista oposta em vias de mais de uma pista; n 1.000 metros, quando a obra for executada na pista, mas não ocorrer desvio do fluxo; n 500 metros, quando a obra for executada no acostamento; n 100 metros, quando a obra for executada fora do acostamento. ÁREA DE SINALIZAÇÃO DE POSIÇÃO Área de transição Na área de transição, o usuário é deslocado da trajetória normal para faixas ou áreas contíguas, quando a intervenção exige bloqueio total ou parcial da pista. A transferência do fluxo de veículos de uma faixa à outra deverá ser efetuada de modo a propiciar segurança, através de implantação de faixas de desaceleração (tapers), delimitadas por dispositivos de canalização e segundo distâncias que deverão variar de acordo com a velocidade regulamentada para a rodovia e a área afetada. Área de proteção Esse trecho tem a função de guiar e/ou conduzir a circulação do fluxo e garantir a segurança tanto dos condutores quanto dos trabalhadores. É nessa área em que se encontra a situação mais restritiva para o usuário, tendo em vista que deve ser delimitada e protegida, de modo que o acesso seja permiti-

SEGURANÇA VIÁRIA ELEMENTOS DE SINALIZAÇÃO DE OBRAS RODOVIÁRIAS 119

Tabela 1 Comprimeto dos tapers utilizados na área de transição de acordo com o tipo de via afetada

do exclusivamente a trabalhadores e veículos em serviço. Não deve ser utilizada para depósitos de materiais e equipamentos destinados à obras, possibilitando uma perfeita visão e/ou término do canteiro e a realização segura de saídas e retorno à situação normal, em pontos distantes do local das obras. Conforme o DNER (1996), para garantir o maior espaço útil para o tráfego e, ao mesmo tempo, o necessário para realização segura dos trabalhos, os trechos de sinalização de proteção anterior à obra deverão ter uma extensão mínima de 30 metros e máxima de 50 metros, e os de proteção posterior, a extensão mínima de 15 metros, quando o fluxo de tráfego da faixa contínua se realizar na mesma direção que a faixa bloqueada, ou seja, os veículos que estiverem circulando pela faixa contígua não se deparam com essa área frontalmente, e de 30 metros, quando o fluxo da faixa contígua estiver na direção oposta. Área de retorno à situação normal A área de retorno a situação normal corresponde ao segmento final da área de posição, no qual os usuários são reconduzidos às faixas normais da via por uma faixa de transição (taper), com uma linha de dispositivos que canalize o tráfego às faixas de circulação adequadas. ÁREA DE SINALIZAÇÃO DE FIM DE OBRAS Findo o trecho em obras, os usuários são liberados para a via em condições normais. Caso a veloci120 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

dade tenha sido reduzida através de sinalização da área em obras, o usuário deverá receber a regulamentação de velocidade desse trecho em diante, conforme características da estrada.

PARÂMETROS IMPORTANTES

LOCAL DA OBRA (m) TIPO DE VIA

CANTEIRO FAIXA À CENTRAL, DIREITA ACOSTAM., OU À CALÇADA (1) ESQUERDA

TRÂNSITO RÁPIDO

150

ARTERIAL

100

COLETORA

LOCAL E ESTRADA

RODOVIA EXPRESSA

200

150

100

RODOVIA CONVENCIONAL

Vários parâmetros são utilizados e considerados em uma sinalização de obras, porém, neste trabalho, são destacados dois em especial, considerados de maior relevância: faixas de transição (tapers) e restrição da velocidade. FAIXAS DE TRANSIÇÃO (TAPERS) Nos casos em que há bloqueio total ou parcial da pista, são utilizadas as faixas de transição para deslocar o fluxo de tráfego. O desvio da trajetória normal deve ser cuidadosamente avaliado para que não tenha como conseqüência transtornos maiores ou mesmo acidentes. Essas faixas, também conhecidas por tapers, são implantadas de acordo com a velocidade da via, que deverá ser restrita à condição de área em obras, e o avanço da interferência na pista. A Tabela 1 indica as extensões recomendadas pelo DENATRAN (2000) para o bloqueio de uma faixa nos diversos padrões de vias urbanas e rurais. Para que seja garantida a segurança dos usuários e dos trabalhadores, devem ser evitadas essas transferências de faixa em trecho em curva. Do mesmo modo, a execução de obras em túneis deve ser sinalizada de forma a evitar que a área

RODOVIA VICINAL FONTE : DENATRAN (2000).

(1) CASOS EM QUE A OBRA OCORRE NO ACOSTAMENTO .

Tabela 2 Distância de ligibilidade do sinal de acordo com o diâmetro da placa (m) DIÂMETRO DA PLACA

DISTÂNCIA DE LEGIBILIDADE

0,50

0,75

110

1,00

160

FONTE : CET;SP APUD DENATRAN, 2000, CAP . 9 , P. 9.

de transferência ocorra total ou parcialmente em seu interior. Nesse caso a área de transferência deve ser locada, sempre que possível, antecedendo o início do túnel. Nos casos em que o bloqueio não suprime toda a largura de uma faixa, es extensões indicadas na Tabela 1 podem ser reduzidas em até 50%. RESTRIÇÃO DA VELOCIDADE A velocidade segura é aquela que permite o veículo trafegar sem modificar as condições de aproximação a outro veículo e não acarreta congestionamentos. Caso seja necessário regulamentar a velocidade, ela deve ser inferior a: n 80km/h, se a interferência na pista não é expressiva; n 60km/h, se há redução do número de faixas ou da largura da pista.

Tabela 3 Distância minima percorrida no tempo de percepção/reação do condutor (m) VELOCIDADE INICIAL

110

100

120 km/h

VELOCIDADE FINAL (km/h)

110 km/h

77 37

100 km/h

69 33

90 km/h

62 29

80 km/h 70 km/h

54 25

60 km/h

46 21

50 km/h

39 31

40 km/h

FONTE : CET/ SP APUD DENATRAN, 2000 , CAP . 9, P. 9 .

Tabela 4 Distância de reserva VELOCIDADE REGULAMENTADA (km/h)

DISTÂNCIA DE RESERVA (m)

Tabela 5 Distância entre sinais R-19 Velocidade Permitida VELOCIDADE (km/h)

PERCEPÇÃO/ DIÂMETRO REAÇÃO DA PLACA (m) (m)

110 PARA 90

160

80 A 60

100 PARA 80

140

1,00

70 A 50

90 PARA 70

120

0,75

60 A 45

80 PARA 60

110

0,75

50 A 35

70 PARA 50

0,75

40 A 25

60 PARA 40

0,50

30 A 20

50 PARA 30

0,50

80 70

90 A 70

ELEMENTOS DA SINALIZAÇÃO DE ÁREAS EM OBRAS E EMERGÊNCIAS

1,00

FONTE : CET/ SP APUD DENATRAN, 2000 , CAP . 9, P. 10.

FONTE : CET/SP APUD DENATRAN, 2000 , CAP. 9 , P. 10.

A redução de velocidade deve obedecer aos seguintes critérios: n Empregar sinais R-19 (Velocidade Máxima Permitida), com limites decrescentes, múltiplos de 10; n O espaçamento entre sinais deve ser tal que atenda a distância máxima de legibilidade da placa (Tabela 2) e a mínima necessária para garantir o tempo de percepção/ reação gasto pelo motorista, conforme Tabela 3. Apesar de a velocidade regulamentada vigorar a partir do ponto em que se instalou a placa, recomenda-se a adoção de uma distância de reserva entre ela e o local onde de fato é necessária a nova regulamentação (Tabela 4). O retorno à velocidade normal deve ser indicado com o uso de um único sinal. É de vital importância que sejam

respeitadas as distâncias mínimas para a reação/percepção do motorista (Tabela 3) e que os sinais estejam visíveis e legíveis, no mínimo, a essa mesma distância (Tabela 2), para que a segurança seja garantida. Convém destacar ainda que a velocidade, como variável em condições técnicas de tráfego, não é responsável pela geração de acidentes, no entanto, caso se encontre acima dos níveis ideais de segurança, pelas variações súbitas a que tenha de ser submetida, influenciará, consideravelmente, na geração do risco potencial de acidentes. Nessa situação, enquadram-se as áreas em obras, onde a velocidade regulamentada para o segmento da rodovia deve ser reduzida, dando condições para que o usuário reaja aos estímulos transmitidos pela sinalização de obras.

Nos projetos de sinalização temporária, podem ser usados, a rigor, todos os sinais e dispositivos necessários para garantir a segurança na via. Assim sendo, os dispositivos de sinalização de obras e emergência em rodovias podem ser subdivididos em sinalização vertical, sinalização horizontal e dispositivos de uso temporário e canalização e segurança. SINALIZAÇÃO VERTICAL A sinalização vertical cumpre a função de informar obrigações, limitações, proibições ou restrições que regulam o trecho anormal da via. Adverte e indica os caminhos alternativos para transpor esse segmento. Quando da execução de obras, são utilizados principalmente sinais de advertência e regulamentação. Os sinais de indicação são necessários, quando a interrupção da rodovia determina a necessidade de desvios por rotas alternativas. Estes têm as mesmas características de dimensões, materiais e utilização que os usados para a sinalização permanente. São diferentes nos seguintes aspectos: cores, fixação e o posicionamento. Cores dos sinais de obras O principal elemento utilizado nos sinais verticais, para que se tenha maior compreensão da mensagem que ele transmite, é a cor. Além dos eventuais dizeres ou símbolos constantes de uma placa, a cor representa o caráter da informação que está sendo transmitida,

SEGURANÇA VIÁRIA ELEMENTOS DE SINALIZAÇÃO DE OBRAS RODOVIÁRIAS 121

podendo ser uma advertência, uma informação ou ainda uma regulamentação. O atendimento aos requisitos da norma, além da correta implantação da sinalização vertical, é que fará com que a informação a ser transmita ao motorista seja suficiente para que ele a perceba e, então, reaja de maneira segura. A escolha da cor laranja em materiais refletivos para sinalizar trechos em obras vem da relação entre o amarelo de advertência e o vermelho dos sinais de regulamentação. A alta conspicuidade da película refletiva na cor laranja, ou seja, a sua capacidade de chamar a atenção, durante o dia ou à noite, identifica facilmente um trecho em obras, mesmo a grandes distâncias. Fixação e Posicionamento dos Sinais Os sinais deverão estar situados no lado direito da rodovia, a menos que haja restrições à sua implantação. Devem estar localizados onde possam ser efetivos e de modo a dar tempo para os motoristas reagirem. Nos casos de emergências, serviços móveis ou de curta duração, não superiores a três dias, os sinais podem ser colocados em tripés, sobre cavaletes ou suportes móveis, desde que os mesmos resistam aos efeitos do vento e não causem perigo ou problemas à circulação dos veículos ou pedestres. SINALIZAÇÃO HORIZONTAL Materiais utilizados Para a situação de obras, geralmente são utilizadas tintas plásticas à base de resinas acrílicas, que são 122 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

regidas pelas mesmas normas brasileiras referentes à sinalização horizontal permanente no que diz respeito à especificação dos materiais, recebimento e testes ou métodos de ensaio. Tendo em vista o caráter temporário da sinalização de obras, admite-se, porém, que a durabilidade desses materiais seja inferior, levando-se em conta o período previsto para o término da obra. Aplicação A sinalização horizontal utilizase de marcações no pavimento, de maneira que o motorista receba a informação sem desviar o olhar do leito da via. Para que sua utilização seja válida e para que sejam evitadas condições inseguras de tráfego, faz-se necessária a remoção de toda a sinalização de solo conflitante com a sinalização de obras, sempre de maneira completa e causando o mínimo de danos ao pavimento. Devido a características de temporariedade da sinalização de obras e de durabilidade da sinalização de solo, deverão ser observados alguns aspectos para a escolha dos materiais a serem utilizados, tais como a duração da obra, a vida útil do pavimento e o volume diário médio (VDM) da rodovia. Após o término das obras, a sinalização provisória deverá ser removida, devendo ser recolocada a sinalização normal da via.

e situações de emergência e perigo, ou, ainda, operações de campo, com os objetivos de alertar os condutores para essas situações, bloquear e/ou canalizar o trânsito, proteger pedestres, trabalhadores, equipamentos, etc. Em muitas circunstâncias (acidentes, desabamentos, incêndios, etc.), tornam-se a única sinalização possível a ser utilizada. O correto posicionamento é imprescindível para que possam exercer plenamente a função de alertar com antecedência os usuários da via sobre uma situação anormal de circulação. Os dispositivos de uso temporário mais utilizados em sinalização de obras são: cones, balizadores, piquetes, tambores, fita zebrada, delineadores, cavaletes, barreiras plásticas, barreiras, gradis, dispositivos luminosos, bandeirinhas, sinal de PARE portátil, dispositivos de segurança individual e sonorizadores Esses dispositivos devem possuir faixas alternadas nas cores laranja e branca, cuja refletividade é recomendada. Cada um desses dispositivos tem seu posicionamento e utilização conforme o tipo de situação que se deseja sinalizar, os quais não serão descritos aqui.

ELABORAÇÃO DO PROJETO FASES DO PROJETO

DISPOSITIVOS DE USO TEMPORÁRIO E CANALIZAÇÃO DE OBRAS Esses elementos, fixos ou portáteis, são utilizados em situações especiais e temporárias, tais como obras

De acordo com o DENATRAN (2000), a elaboração de um projeto de sinalização temporária envolve três etapas: n levantamento de dados sobre a natureza dos serviços a serem realizados;

elementos de sinalização que serão utilizados no projeto; n local de intervenção. A sinalização do local onde serão implantadas obras, ou executados serviços, ou, ainda, onde ocorrem situações de emergência, deve conduzir à circulação dos usuários cuidadosamente, para que eles adotem velocidades e atitudes adequadas à nova situação e de acordo com o esquema básico de circulação estabelecido. Quando a intervenção ocorre em área urbana, a situação do pedestre deve ser estudada com redobrada atenção, uma vez que este não tem a mesma facilidade dos veículos para percorrer caminhos alternativos mais longos do que os habituais. Em qualquer caso, é necessário que se faça um trabalho de comunicação social junto à população, com a divulgação das alternativas propostas. n

FONTE : DENATRAN, 2000 .

Figura 2 Local de intervenção e ações de projeto

FONTE : DENATRAN, 2000 .

Figura 3 Esquema geral do projeto de sinalização temporária

CONCLUSÃO

FONTE : DENATRAN, 2000 .

Figura 1 Natureza dos serviços e elementos de sinalização

No presente trabalho, foram indicadas as variáveis importantes a serem consideradas num projeto de sinalização de obra, de modo a

se ter um trânsito seguro de veículos e pedestres durante a execução de obras, bem como os elementos utilizados na sinalização de obras e emergências em rodovias.

REFERÊNCIAS CTB Código de Trânsito Brasileiro, 5.ed. São Paulo, Saraiva, 2002. DENATRAN Manual Brasileiro de Sinalização de Trânsito: Sinalização de Obras e Emergências. [s.l.], Brasília, 2000. DNER Manual de Sinalização de Obras e Emergências. Brasília, 1996. FERNANDES, DINÁ Sinalização de Obras Rodoviárias. Porto Alegre, 2004. SEGURANÇA VIÁRIA ELEMENTOS DE SINALIZAÇÃO DE OBRAS RODOVIÁRIAS 123

segurança viária Medidores eletrônicos de velocidade: uma visão da engenharia para implantação Lúcia Maria Brandão Diretora Técnica da PROENGE

s nações desenvolvidas têm realizado estudos para reduzir os acidentes de trânsito e minimizar seus danos para o indivíduo e a sociedade. Em nosso país, essa preocupação é mais recente, tendo sido incorporada às atividades rotineiras dos órgãos gestores de trânsito somente após a disseminação de manuais técnicos elaborados por iniciativa do Governo Federal, em parceria com instituições de ensino superior. Merecendo menção os manuais de sinalização da década de 80, em atualização pelo Contran, e o Manual de Procedimentos para o Tratamento de Locais Críticos em Acidentes de Trânsito, publicado para apoiar o Programa de Redução de Acidentes no Trânsito (PARE), do Ministério dos Transportes (MT, 2002). Apesar desses esforços, dificuldades metodológicas são enfrentadas pelo fato de que os acidentes de trânsito são eventos raros, e pela própria natureza, imprevisíveis, somente observáveis após sua ocorrência e não reproduzíveis para estudos científicos. A dificuldade em determinar as causas de acidentes de trânsito, em função da variedade de fatores contribuintes para sua ocorrência, aliada a circunstâncias aleatórias, torna árdua a tarefa de escolher medidas realmente eficazes na redução dos acidentes e de seus danos. As estatísticas de acidentes de trânsito em cidades brasileiras, quando 124 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

existentes, demonstram que o pedestre é a principal vítima e que, em média, 40% das mortes decorrem de atropelamento. Mais recentemente, as estatísticas de mortes de ciclistas e de motociclistas vêm assumindo posição relevante, mesmo nas rodovias (ainda que em menor grau relativo). Os acidentes de trânsito ocorrem geralmente pela inabilidade dos condutores e dos pedestres em reconhecerem as situações de risco. As situações potenciais de acidentes violentos presentes nas vias públicas são resultado da incompatibilidade entre a função viária e a ocupação do solo lindeiro, que se reflete no conflito entre mobilidade e acessibilidade, e das deficiências físicas das vias, em especial quando não há consistência entre trechos adjacentes. E essas situações da via e do entorno contribuem para a ocorrência do acidente e caracterizam cenários de risco. O Método dos Cenários de Risco, proposto neste documento, tem o intuito de reduzir e prevenir acidentes de trânsito por excesso de velocidade, o qual é reconhecido como uma das principais causas de acidentes graves e fatais. Concebido com base nos fundamentos e nos critérios constantes de trabalhos científicos disponíveis na literatura consagrada, o método identifica situações locais de risco, denominadas cenários de risco, e a velocidade adequada para operação

segura de tráfego, indicando como solução a implantação de medidores de velocidade no auxílio à fiscalização dos parâmetros de velocidade definidos.

O EXCESSO DE VELOCIDADE COMO FATOR COMPROVADO DE RISCO A velocidade como fator crítico nos acidentes de trânsito é amplamente reconhecida. De acordo com a Organização Mundial da Saúde, nos países desenvolvidos, a velocidade contribui com, aproximadamente, 30% das mortes nas estradas, ao passo que, nos países em desenvolvimento, a velocidade é o fator principal em 50% desses acidentes (WHO, 2004). A velocidade veicular excessiva aumenta a freqüência de acidentes, porque reduz o tempo disponível para decidir a manobra correta a uma dada distância e aumenta o tempo ou a distância necessária para executar a manobra evasiva (parar ou simplesmente reduzir a velocidade do veículo, desviar de obstáculos ou de conflitos com pedestres, ciclistas...). A velocidade torna, também, mais provável o atingimento do limite de resistência do pavimento contra derrapagem ou o limite de estabilidade dos veículos contra tombamento nos acidentes em curva (especialmente no caso de veículos pesados).

Em caso de acidente, a velocidade de impacto é responsável pelo nível de danos e pela gravidade de ferimentos. Isso também é explicado pelas leis da Física. A energia cinética de um veículo em movimento é função de sua massa e de sua velocidade ao quadrado. Em um acidente, a Velocidade Relativa de Impacto (VRI) dos corpos envolvidos (veículo em movimento e obstáculo a esse movimento) determina a energia cinética a ser dissipada no choque ou na colisão por fricção, aquecimento e deformação da massa dos veículos. Geralmente, quanto maior for a energia a ser dissipada na colisão, maior será o potencial de danos para os envolvidos, ocupantes do veículo ou pedestres. O choque ou a colisão mobilizam forças muito grandes, que correspondem a uma desaceleração drástica dos corpos (os veículos e, o mais preocupante, seus ocupantes). A desaceleração ocorre em frações de segundo e é tanto mais intensa quanto maior a VRI entre os veículos. Sendo a energia cinética determinada pelo quadrado da velocidade do veículo, no caso de acidente, a probabilidade de ferimentos graves tende também a aumentar na mesma proporção. Por exemplo, um aumento de 10%, 30% e 50% na velocidade (de 50 para 55km/h, 65km/h e 75 km/h) resultaria, respectivamente, em 21%, 69% e 125% de aumento na energia cinética e acarretaria um potencial de dano proporcionalmente maior (Stuster et al., 1998). Essas informações teóricas são amplamente comprovadas por estudos empíricos, apresentados na obra original de mesmo nome do presente texto.

MÉTODO DOS CENÁRIOS DE RISCO: UM NOVO MÉTODO PARA APOIO À INTERVENÇÃO EM ENGENHARIA DE TRÁFEGO O Método dos Cenários de Risco para redução e prevenção de Acidentes de Trânsito por Excesso de Velocidade (ATEV) foi desenvolvido com base nos conceitos das ciências físicas, que explicam a relação entre a velocidade e a incidência e a gravidade de danos em caso de acidente de trânsito, comprovando que existe uma vinculação direta e exponencialmente proporcional entre a velocidade veicular e a probabilidade de ocorrência de acidentes, e, mais, entre a velocidade de impacto do(s) veículo(s) envolvido(s) e a severidade dos danos decorrentes do acidente. As etapas que compõem o Método, cujo fluxograma de procedimentos pode ser visualizado no Diagrama 1, são discutidas e detalhadas adiante. ETAPA 1 RECONHECIMENTO DOS CENÁRIOS DE RISCO O reconhecimento de cada cenário, etapa 1 do Método dos Cenários de Risco, consiste na determinação e na identificação de locais potencialmente críticos em ATEV, e busca levantar as características locais, observando seu entorno e verificando a incompatibilidade de uso da via e sua ocupação lindeira, e outros componentes físicos e ambientais que possam contribuir para a ocorrência de acidentes ou conflitos de

tráfego. Essa verificação requer a compreensão prévia da função viária e requer um levantamento prévio rigoroso das características viárias da cidade ou da área de estudo, como: n levantamento e localização da rede de vias estruturais, que inclui vias de trânsito rápido, arteriais e coletoras; n quantificação e localização de pólos geradores de tráfego, ou seja, edificações de grande porte, responsáveis pela atração e pela geração de grande volume de viagens motorizadas (escolas, hospitais, centros de administração pública, parques, igrejas, bibliotecas públicas, shoppings, etc.); n identificação e localização de áreas centrais de negócios, parques industriais ou indústrias de grande porte; n identificação e localização de edificações geradoras de deslocamentos a pé (como escolas, indústrias, centros comerciais); n identificação e localização de rotas de pedestres nas proximidades de edificações geradoras de deslocamentos a pé; n levantamento dos processos administrativos referentes a solicitações e reclamações da comunidade e de denúncias veiculadas na imprensa sobre locais com periculosidade no trânsito; n levantamento de informações sobre construção de novos pólos geradores de tráfego e de mudança de uso em edificações, independentemente do porte. Deve-se proceder à análise das condições tipificadas por meio da primeira e da segunda coluna do Quadro 1, apresentado ao final do texto, para reconhecimento das situações

SEGURANÇA VIÁRIA MEDIDORES ELETRÔNICOS DE VELOCIDADE UMA VISÃO DA ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO 125

Figura 1 Método dos Cenários de Risco: procedimentos para redução e prevenção de ATEV TIPOS DE ACIDENTES SEGUNDO NORMA TÉCNICA BRASILEIRA

TIPOS DE ACIDENTES SEGUNDO CONVENÇÃO ADOTADA PELO MÉTODO DOS CENÁRIOS DE RISCO

ATROPELAMENTO

CAPOTAMENTO OU CHOQUE

COLISÃO FRONTAL

COLISÃO ENTRE VEÍCULOS

ACIDENTE COM CICLISTAS

COLISÃO TRASEIRA ABALROAMENTO LATERAL ABALROAMENTO TRANSVERSAL

Tabela 1 Tipos de acidentes de trânsito segundo Norma Técnica Brasileira e segundo convenção adotada pelo Método dos Cenários de Risco

de riscos potenciais de ATEV. Essas condições da via e do entorno, uma vez reconhecidas, definem os Cenários de Risco para a área de estudo. Os técnicos podem complementar, cuidadosamente, os Cenários de Risco propostos no Quadro 1 (e os parâmetros correspondentes, recomendados adiante). No entanto, essa atividade deve ser realizada criteriosamente, com base nos procedimentos de avaliação da etapa 4, ou com base no julgamento de especialistas em segurança viária. É possível que um mesmo local seja reconhecido por mais de um 126 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

tipo de cenário de risco. Nesse caso, devem ser anotados no Mapa 1 tantos códigos quantos necessários para a caracterização de todos os cenários de risco reconhecidos para o local em análise. ETAPA 2 - HIERARQUIZAÇÃO DOS CENÁRIOS DE RISCO Na etapa 2, a hierarquização dos cenários de risco deve ser iniciada pela identificação dos locais críticos (LCs) para a ocorrência de ATEV. Examinam-se os dados disponíveis sobre acidentes de trânsito para a área de estudo, para elabo-

ração de mapas de dados, considerando um período de referência para análise, por exemplo, os últimos 12 meses, ou o ano anterior à realização do estudo. Os procedimentos para identificação de LCs em ATEV são descritos a seguir. Obtenção de informações básicas Refere-se ao levantamento de dados de ATEV, ou seja, aqueles que resultaram em feridos graves e, especialmente, em vítimas fatais, uma vez conhecidas as relações entre velocidade e severidade dos acidentes. Os dados de acidentes ocorridos durante o período em estudo devem ser obtidos diretamente dos Boleins de Ocorrência (BOs) da Polícia Militar e complementados por informações constantes dos registros da Polícia Civil (às vezes, da Delegacia de Trânsito), e por acompanhamento de vítimas nos hospitais locais, quando o órgão gestor não mantiver cadastro de acidentes. É importante destacar que a Polícia Civil e a Militar estão orientadas a confeccionar seu relatório ou boletim de ocorrência com base nas caracterizações da Norma Técnica Brasileira, NBR 10697/1989 e NBR 12898/1993, apresentada a seguir. Para efeito de utilização do Método dos Cenários de Risco, os tipos de acidentes serão resumidos em quatro, conforme convenção apresentada no Quadro 2. Devem-se anotar, com detalhes, as informações sobre a identificação do local, o tipo de acidente, o número de vítimas e a severidade do dano pessoal de cada um (se ferimento grave ou vítima fatal), utili-

zando-se de formulários, conforme modelo apresentado na obra original. Alguma peculiaridade que possa afetar a eficácia do controle de velocidade deve ser anotada para posterior ponderação, seja do local, seja da circunstância do acidente (por exemplo, a velocidade provável ou o uso de álcool). Cálculo do peso dos acidentes por tipo de lesão e local De posse dos dados sobre os acidentes com vítimas fatais e vítimas com ferimentos graves, por local potencialmente crítico em ATEV, ocorridos durante o período de análise, devem-se codificar os dados levantados e deve-se calcular o peso dos acidentes em função do total de acidentes por tipo e severidade da lesão. As informações sobre quantidade de acidentes por tipo e por severidade da lesão devem ser anotadas no Formulário 1, em célula correspondente, conforme solicitado. Os pesos por tipo de lesão devem ser atribuídos a cada acidente e totalizados por tipo de acidente, devendo ser anotados nas células correspondentes do mesmo Formulário 1. As operações baseiam-se no “critério da ponderação da gravidade do acidente”, que se trata de uma simplificação da metodologia do DENATRAN (1987) usada para determinação da periculosidade do local em acidentes, na qual se utiliza o conceito de Unidade Padrão de Severidade (UPS), definida como a soma do número de acidentes com danos materiais, de acidentes com feridos e de acidentes com vítimas fatais, ponderados pelos fatores de ponderação 1, 5 e 13, para acidente com somente danos ma-

teriais, acidente com feridos, e acidente com vítimas fatais respectivamente. Qualquer que seja a ponderação utilizada, dificilmente refletirá os traumas e as perdas geradas pelo acidente, independente de sua gravidade. O que se pretende é alocar importância maior aos acidentes que resultam em perdas mais significativas, quando comparados entre si. O Método dos Cenários de Risco recomenda os seguintes fatores para ponderação da gravidade dos acidentes: n acidente com feridos graves fator de ponderação 1; n acidente com vítimas fatais - fator de ponderação 3. Excepcionalmente, podem-se excluir acidentes para os quais o controle de velocidade não seja eficaz para evitar sua ocorrência ou para reduzir sua gravidade (por exemplo, quando os envolvidos eram fugitivos e policiais em perseguição, ou quando um pedestre apenas se desequilibrou diante da presença de um veículo lento e a fatalidade decorreu de uma contusão ocorrida na queda). Totalização dos pesos dos acidentes por LC Os pesos por tipo de lesão atribuídos a cada acidente devem ser totalizados por Local Crítico e anotados nas células correspondentes do Formulário 2 - Peso em ATEV dos Locais Críticos, conforme modelo apresentado na Figura 2. Representação gráfica dos dados e elaboração de mapas Os pesos totalizados para cada local crítico devem ser alocados em mapa da área de estudo, preparado previamente, exatamente sobre o local de sua ocorrência. Deve-se

intitular o referido mapa como “Mapa 2 - Locais Críticos”. A anotação deve seguir o padrão proposto na obra principal de mesmo nome e os símbolos, onde se apresentam os procedimentos para identificação dos LCs em ATEV. A anotação recomendada inclui, além da alocação da simbologia de local crítico em ATEV, o indicador da severidade em acidentes para o local (peso totalizado em acidentes com lesões graves e fatais), seguido do identificador do tipo de acidente que resultou no maior número de vítimas fatais ou que apresenta maior peso para o local, sendo: (A) atropelamento; (B) acidente com ciclista; (C) colisão entre veículos; (D) capotamento/choque com objeto. A verificação dos pesos dos acidentes totalizados por local sobre o “Mapa 2 – Locais Críticos” possibilita classificar esses LCs por severidade, permitindo priorizar o atendimento aos locais que apresentam maior gravidade e, portanto, exigem urgência de tratamento. Pode-se concluir que os locais assinalados com os maiores pesos em acidentes certamente são os que ocasionam maiores danos pessoais na área de estudo. Merecem atenção especial os acidentes do tipo atropelamento que resultam em vítimas fatais, razão pela qual têm prioridade de tratamento sobre os demais locais. Do Mapa 2, documento gerado na etapa 2 do Método dos Cenários de Risco, decorre a hierarquização dos Locais Críticos em ATEV, a fim de que se possam determinar os locais que apresentam urgência de tratamento. Não menos importante são os cenários de risco

SEGURANÇA VIÁRIA MEDIDORES ELETRÔNICOS DE VELOCIDADE UMA VISÃO DA ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO 127

identificados na etapa 1 da metodologia, sobre o Mapa 1, para os quais nenhum ATEV foi registrado, porém a situação de perigo local tem sido objeto de denúncias na mídia ou de solicitações de intervenção pela comunidade. Se nenhum outro aspecto indicar a existência de alto risco, os cenários sem nenhum histórico em acidentes com vítimas graves ou fatais apresentam menor urgência de tratamento e, por esse motivo, deverão estar no final da lista de prioridade. Provavelmente, são locais dotados de novos pólos geradores de tráfego ou edificações que sofreram recentemente mudança no uso. Lembrando que todos os cenários de risco reconhecidos devem ser tratados com a urgência possível. ETAPA 3 - TRATAMENTO DOS CENÁRIOS DE RISCO Com o Mapa 2 elaborado, passa-se à etapa 3 do Método dos Cenários de Risco, referente ao tratamento dos cenários de risco identificados como prioritários. O tratamento desses locais deve culminar na seleção, no projeto e na implantação do equipamento medidor de velocidade mais adequado a cada cenário reconhecido. No entanto, medidas preliminares devem ser efetuadas quanto à fixação de limites de velocidade para os trechos de vias a que pertence cada um dos LCs. O efeito geral a favor da segurança de trânsito produzido pela limitação da velocidade tem de ser utilizado com cuidado, em favor do cidadão. Segundo os trabalhos clássicos (TRB, 1998), existem três razões básicas que justificam o estabeleci128 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

mento de limites de velocidade: a imposição de riscos e custos (não compensados) a terceiros, pela escolha inadequada de velocidade por motoristas individuais, relativos aos danos e aos ferimentos produzidos nos acidentes, mas também aos custos de policiamento, congestionamentos, dentre outros, trazidos à sociedade; n a existência de informação inadequada, que limita a habilidade dos motoristas em avaliar a velocidade que seria segura em um local específico, especialmente se ele não é um usuário habitual do local e há características inesperadas; n a existência de erros de julgamento dos motoristas em relação ao efeito real da velocidade sobre o risco de acidentes ou sobre sua gravidade. A essas razões, poder-se-ia adicionar o fato de que os acidentes de trânsito (especialmente os mais graves) atingem aspectos personalísticos e produzem efeitos irreparáveis (morte e sofrimento pessoal), impossíveis de serem ponderados e incorporados totalmente nas avaliações dos custos sociais dos acidentes. n

PROCEDIMENTOS TÉCNICOS PARA LIMITAÇÃO DA VELOCIDADE O estudo de engenharia de tráfego deve considerar as peculiaridades de cada via, suas características de entorno e outros fatores, fornecendo informações necessárias e suficientes para a averiguação do limite adequado e seguro de velocidade. O técnico responsável deve investigar as condições existentes com base em procedimentos técnicos

reconhecidos no meio científico. Os critérios a seguir representam os requisitos mínimos para um estudo de engenharia de tráfego, no tocante à limitação da velocidade de circulação. n Considere a via, seu pavimento, as condições de acostamento, o alinhamento e a distância de visibilidade, a largura da via e os acostamentos e o número e a largura de faixas; n identifique a declividade e os raios críticos das curvas e registre informações adicionais que se fizerem necessárias; n identifique o tipo de uso lindeiro à via (comercial, residencial, industrial) e verifique as atividades existentes, decorrentes desse uso, como o acesso-egresso aos lotes; n verifique ainda a densidade de ocupação, se área rural, zona escolar, etc; n registre a existência de práticas de estacionamento e parada e atividades de pedestres na via em estudo; n verifique se o estacionamento na via é significativo e as condições dos pontos de ônibus; n identifique o nível de movimentação de pedestres; n identifique a velocidade operacional (V85), estabelecendo-a como valor inicial para a velocidade máxima permitida para a via. A velocidade operacional é a medida mais apropriada de limite de velocidade para as vias públicas, quando suas características construtivas atendem aos parâmetros de projetos constantes das normas e da literatura técnica relacionada, em condições ideais de tempo, iluminação e de pavimento.

ROTEIRO PARA OBTENÇÃO DA VELOCIDADE OPERACIONAL selecionar o período do dia em que a atividade lindeira ao trecho de via em estudo seja máxima, quando essa existir; n medir a velocidade do fluxo de tráfego em condições de fluxo livre, tempo bom e boas condições gerais da via, para os 100 primeiros veículos trafegando pelo trecho em estudo, ou por um período de duas horas, devendo encerrar quando uma das duas condições for atingida; n identificar a quantidade de veículos que praticaram cada uma das velocidades medidas; n calcular o total acumulado de veículos por velocidade identificada, do mais lento ao mais rápido; n multiplicar o total de veículos amostrados cujas velocidades foram medidas por 85%; n Verificar a que velocidade, na coluna dos totais acumulados, corresponde o resultado obtido no item anterior. Essa velocidade corresponde à velocidade operacional. A fixação de velocidades diferenciadas e reduzidas, também conhecida como inclusão de Zonas Especiais de Velocidade, para a área de estudo, nos trechos de vias a que pertencem os LCs, pode basear-se nos procedimentos e nos critérios complementares apresentados no item anterior. A expressão Zonas de Velocidade (Speed Zone) é utilizada em países desenvolvidos, a exemplo da Inglaterra e dos Estados Unidos, para estabelecer faixas de velocidade adequadas a cada trecho característico de uma mesma via. n

No caso específico do presente método, o Quadro 1, na terceira coluna, apresenta recomendações para a definição de zonas especiais de velocidade, fazendo corresponder um limite de velocidade a cada cenário de risco reconhecido para os trechos de via de cada LC. Tais recomendações foram elaboradas com base na experiência profissional do autor e nos estudos de engenharia de tráfego. Devendo salientar-se que, no estágio atual de conhecimento, essa mesma estratégia baseada em valores extraídos da experiência de especialistas pode ser encontrada em outros trabalhos, como por exemplo a mais detalhada diretriz para fixação de limites de velocidade, Setting of TIPO DE EQUIPAMENTO

Speed Limits 2003 (LTSA, 2003), e o relatório intitulado Balance Between Harm Reduction and Mobility in Setting Speed Limits: a Feasibility Study (SZWED et al., 2005). Ambos apresentam procedimentos baseados em julgamento de profissionais especialistas que já atingiram mais de uma década de utilização. A zona especial de velocidade deve ser assinalada, para cada LC, em mapa independente da área de estudo, previamente preparado, intitulado Mapa 3 – Tratamento dos Cenários de Risco em ATEV. Definida como a utilização de equipamentos eletrônicos para controlar o cumprimento das normas relacionadas à velocidade dos veículos, a Fiscalização Eletrônica

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS

APLICAÇÃO

LOMBADA

SINALIZAÇÃO NO LOCAL DE INSTALAÇÃO;

ELETRÔNICA

ESTRUTURA OSTENSIVA DO TIPO PÓRTICO

- RODOVIA -, EM LOCAIS QUE NECESSITEM DE FISCALIZAÇÃO PERMANTENTE, PARA

OU TOTEM; CONJUNTO DE LAMINAS

ASSEGURAR A CIRCULAÇÃO DE VEÍCULOS DENTRO DO

SINALIZADORAS; DISPLAY MARCADOR DE

LIMITE MÁXIMO DE VELOCIDADE REGULAMENTADO.

PROJETO DE ENGENHARIA E

ADEQUADA PARA QUISQUER TIPO DE VIA

EXPRESSA , ARTERIAL , COLETORA OU LOCAL

VELOCIDADE ; CAPACIDADE DE

A ESTRUTURA OSTENSIVA DA LOMBADA ELETRÔNICA

MONITORAMENTO GERAL; REGISTRO

CONTRIBUI PARA CONDICIONAR OS CONDUTORES A

AUTOMÁTICO DE IMAGENS E DADOS.

RESPEITAREM A VELOCIDADE , SENDO ESPECIALMENTE INDICADA PARA ÁREAS COM RESTRIÇÃO DE VISIBILIDADE E CONFLITO DE PEDESTRES VERSUS VEÍCULOS

BANDEIRA

PARDAL

PROJETO DE ENGENHARIA E SINALIZAÇÃO

ADEQUADA PARA RODOVIAS, TRECHOS EXPRESSOS E VIAS

NO LOCAL DE INSTALAÇÃO; ESTRUTURA

ARTERIAIS, EM LOCAIS QUE NECESSITEM FISCALIZAÇÃO

OSTENSIVA EM SEMIPÓRTICO; LÂMPADA

PERMANENTE, PARA CONDICIONAR OS CONDUTORES A

PISCANTE SINALIZADORA;

UMA VELOCIDADE SEGURA ESTABELECIDA. INDICADA PARA

MONITORAMENTO GERAL; REGISTRO

ÁREAS DE CIRCULAÇÃO INTENSA DE VEÍCULOS E COM

AUTOMÁTICO DE IMAGENS E DADOS.

RESTRIÇÃO DE VISIBILIDADE

PROJETO DE ENGENHARIA E SINALIZAÇÃO

ADEQUADOPARA VIAS EXPRESSAS E VIAS ARTERIAIS, EM

NO LOCAL DEINSTALAÇÃO; ESTRUTURA

LOCAIS QUE NECESSITEM DE FISCALIZAÇÃO PERMANENTE

DISCRETA; CAPACIDADE DE

EM GRANDES EXTENSÕES, EVITANDO SIGNIFICATIVA

MONITORAMENTO GERAL; REGISTRO

VARIÂNCIA DE VELOCIDADE NA CORRENTE DE TRÁFEGO

AUTOMÁTICO DE IMAGENS E DADOS. ESTRUTURA DISCRETA, INSTALADA EM RADAR MÓVEL/ESTÁTICO

TRIPÉ , VEÍCULOS OU SOBRE PONTES E PASSARELAS; CAPACIDADE DE MONITORAMENTO GERAL; REGISTRO

ADEQUADO PARA RODOVIAS, TRECHOS EXPRESSOS E VIAS ARTERIAIS, EM LOCAIS E PERÍODOS QUE NECESSITEM DE FISCALIZAÇÃO EVENTUAL DO RESPEITO À VELOCIDADE REGULAMENTADA

AUTOMÁTICO DE DADOS , COM OU SEM CAPTURA DE IMAGEM ESTRUTURA DISCRETA; CAPACIDADE DE RADAR

MONITORAMENTO SELETIVO; MODELO

PORTÁTIL

COM OU SEM CAPTURA DE IMAGENS.

ADEQUADO PARA RODOVIAS, TRECHOS EXPRESSOS E VIAS ARTERIAIS, EM LOCAIS E PERÍODOS QUE NECESSITEM DE FISCALIZAÇÃO EVENTUAL DO RESPEITO À VELOCIDADE REGULAMENTADA. SUA OPERAÇÃO EXIGE A PRESENÇA DA AUTORIDADE DE TRÂNSITO OU DE SEU AGENTE

Tabela 2 Medidores eletrônicos de velocidade (MEVs)

SEGURANÇA VIÁRIA MEDIDORES ELETRÔNICOS DE VELOCIDADE UMA VISÃO DA ENGENHARIA PARA IMPLANTAÇÃO 129

de Velocidade (FEV) tem reduzido os custos em acidentes de trânsito no Brasil, desde o início da década de 90. Salvando vidas e eliminando a gravidade de acidentes que não puderam ser evitados, a FEV identifica veículos com velocidade superior à permitida para o local, registrando os dados básicos das infrações cometidas, para posteriores medidas punitivas aos infratores pela Autoridade de Trânsito. A FEV permite, ainda, medidas de controle de tráfego (volume de tráfego ou classificação volumétrica por exemplo) e sua utilização no apoio à gestão do trânsito local. Através do registro da infração pelos equipamentos eletrônicos, a Autoridade de Trânsito comprova a ocorrência para emissão do Auto de Infração. A Autoridade de Trânsito, após julgar a consistência do Auto de Infração, aplica a penalidade e/ou a medida administrativa cabível ao infrator. De acordo com o artigo 1º da Resolução 146/2003 do Contran, “(...) a medição de velocidade deve ser efetuada por meio de instrumento ou equipamento que registre ou indique a velocidade medida, com ou sem dispositivo registrador de imagem”. Os diversos modelos de equipamentos e sua aplicabilidade às situações de tráfego e risco de acidentes são apresentados a seguir. As tecnologias de detecção podem variar entre um e outro tipo de equipamento. Os detectores intrusivos (espiras em loop instalados sob o pavimento) são usuais nas instalações fixas, mas outros métodos também podem ser utilizados. Nas instalações estáticas, móveis e portáteis, são mais comuns os e130 REVISTA ESTRADAS N°10 AGOSTO 2006

Quadro 1 Tipificação dos cenários de riscos, recomendação de zonas especiais de velocidade e indicação de MEVs CÓDIGO

ZONA ESPECIAL DE VELOCIDADE

CENÁRIO DE RISCOS

BANDEIRA OU

VIA DE TRANSITO RÁPIDO OU ARTERIAL COM FORTE PRESENÇÃ DE EDIFICAÇÕES COMERCIAIS OU DE SERVIÇOS

MEV S

30 A 50

LOMBADA ELETRÔNICA

VIA DE TRÂNSITO RÁPIDO OU ARTERIAL COM PRESENÇA DE PÓLO

30 A 50

GERADOR DE VIAGENS A PÉ OU ROTAS DE PEDESTRES

VIA DE TRÂNSITO RÁPIDO OU ARTERIAL COM PRESENÇA DE POLO GERADOR DE VIAGENS PELO MODO BICICLETA OU ROTA DE

30 A 40

LOMBADA ELETRÔNICA LOMBADA ELETRÔNICA

CICLISTAS

VIA ARTERIAL OU COLETORA COM PRESENÇA DE ESCOLAS E ROTA DE PEDESTRES

VIA ARTERIAL OU COLETORA COM PRESENÇA DE ESCOLAS E ROTA DE CICLISTAS

VIA LOCAL CENTRAL ( CENTRO DE NEGÓCIOS) COM INDEVIDO TRÁFEGO DE PASSAGEM VIA LOCAL COM INDEVIDO TRÁFEGO DE PASSAGEM EM FUNÇÃO DE NOVA LIGAÇÃO POR ELA EMANCIPADA ( VIAS EM PROCESSO DE

30 A 40

30 A 50

DE INTERSEÇÃO COM OU SEM SEMÁFORO

30 A 50

30 A 60

VIA DE TRÂNSITO RÁPIDO OU ARTERIAL COM ENTRADA/SAÍDA DE

PÓLO GERADOR DE TRÁFEGO EM TRECHO COM RESTRIÇÃO DE VIA DE TRÂNSITO RÁPIDO OU ARTERIAL COM ENTRADA/SAÍDA DE PÓLO GERADOR DE TRÁFEGO COM AUSÊNCIA DE TAPER DE

LOMBADA

LOMBADA ELETRÔNICA BANDEIRA OU

50 A 60

VISIBILIDADE ( CURVAS HORIZONTAIS, VERTICAIS ETC.)

LOMBADA ELETRÔNICA

ELETRONICA

TRECHO RODOVIÁRIO COM ROTAS DE CICLISTAS, NAS PROXIMIDADES DE INTERSEÇÃO COM OU SEM SEMÁFORO

LOMBADA ELETRÔNICA

ELETRONICA

ALTERAÇÃO DE FUNÇÃO) TRECHO RODOVIÁRIO COM ROTAS DE PEDESTRES NAS PROXIMIDADES

LOMBADA ELETRÔNICA

LOMBADA ELETRÔNICA BANDEIRA OU

30 A 60

TRANSIÇÃO DE ACESSO-EGRESSO

LOMBADA ELETRÔNICA

VIA ARTERIAL EM TRECHO SEM OCUPAÇÃO DO SOLO LINDEIRO

50 A 70

PARDAL

VIA ARTERIAL SEMAFORIZADA COM TRECHOS EXTENSOS ENTRE

50 A 70

PARDAL

CRUZAMENTO 400 A 500M CRUZAMENTO OU TRECHO RODOVIÁRIO DE ACESSO A ÁREA URBANA NAS PROXIMIDADES DE INTERSEÇÃO SEMAFORIZADA OU NÃO , COM

50 A 70

FORTE PRESENÇA DE VEÍCULO DE CARGAS NA RODOVIA

VIA DE TRÂNSITO RÁPIDO, ARTERIAL OU RODOVIA , APRESENTANDO PARÂMETROS FÍSICOS INCOMPATÍVEIS COM A SEGURANÇA LOCAL

(RAIOS DE CURVAS, SOBRELARGURA, SOBRELEVAÇÃO INSUFICIENTES) VIA DE TRÂNSITO RÁPIDO, ARTERIAL OU RODOVIA , APRESENTANDO DEFEITOS NO PAVIMENTO OU DRENAGEM DEFICIENTE

BANDEIRA OU LOMBADA ELETRONICO

50 A 70

BANDEIRA OU LOMBADA ELETRONICO

50 A 70

BANDEIRA OU LOMBADA ELETRONICO

TRECHO RODOVIÁRIO, VIA DE TRÂNSITO RÁPIDO OU ARTERIÁL

A CRITÉRIO DA

DURANTE GRANDES EVENTOS OU PICOS DE TEMPORADAS

AUTORIDADE DE TRÂNSITO

quipamentos de radar (que detectam e medem velocidades com base na reflexão de ondas eletromagnéticas e no chamado efeito Doppler). Nesse campo, novas tecnologias surgem ou amadurecem a cada dia, e, com base nas informações sobre aplicação e utilização dos diferentes modelos de MEVs apresentados, o Método dos Cenários de Risco recomenda a instalação dos equipamentos para cada um dos

RADAR

diferentes cenários, constantes da quarta coluna do Quadro 1. A obra principal apresenta em detalhe o Método dos Cenários de Risco, incluindo as fases de projeto e implantação dos MEVs, e sua última etapa, referente à avaliação de desempenho técnico e econômico dos equipamentos implantados, além de apresentar as referências bibliográficas e um exemplo de aplicação prática do Método.

RESGATE HISTÓRICO PERIÓDICOS DO SETOR RODOVIÁRIO 131

resgate histórico Periódicos do setor rodoviário Troca de informações e difusão do conhecimento A necessidade da comunicação nasceu com o homem. Das pinturas nas cavernas aos blogs na internet, o ser humano sempre teve a preocupação de transmitir aos outros seus feitos, suas descobertas, suas idéias, suas opiniões e seu conhecimento. Assim, surgiram a linguagem, a escrita e a imprensa. Unindo-se a escrita e a imprensa, passou a ser possível atingir um número maior de indivíduos, mesmo distantes e dispersos. Surgiram os jornais, os folhetins, as revistas, os livros e os anais. O conhecimento pôde, enfim, ser sistematizado, compilado, armazenado e estar disponível para consulta quando desejado. Em todas as áreas de atuação do homem, surgiram periódicos para divulgação de suas atividades, troca de informações, debate de idéias, transmissão do conhecimento. Não foi diferente no campo da

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Engenharia e, dentro dele, no setor rodoviário.

PERIÓDICOS DO SETOR RODOVIÁRIO NO BRASIL Evidentemente, só surgiram periódicos sobre o setor rodoviário brasileiro quando passou a existir um setor rodoviário no Brasil. Por incrível que possa parecer, isso só começou a se tornar realidade a partir da segunda década do século XX. Antes disso existiam publicações na área da Engenharia, como a Revista de Engenharia e a Revista do Club de Engenharia, que começaram a circular por volta de 1880. Só que, no setor de transportes, a vedete eram as ferrovias. Muito pouco, quase nada, se falava sobre estradas, que, ainda durante um bom tempo, foram vistas apenas como meio de acesso às ferrovias. Essa situação só começou a mudar com a chegada do automóvel ao Brasil. Muitos historiadores atribuem a propriedade do primeiro automó-

vel, no Brasil, ao Dr. Henrique Santos Dumont, irmão do célebre aviador, em 1906. Andar de automóvel, no entanto, tornava-se proeza quando a pretensão era sair do centro das cidades. Os caminhos eram péssimos, quando não inexistentes. Ir até os bairros mais distantes era tarefa difícil, que requeria a habilidade de um esportista. Nas épocas chuvosas, essa missão tornava-se mais árdua, quase impossível. Mas homens afeitos à aventura não faltavam, como o Conde Lesdain, que, em 1908, realizou a primeira viagem de São Paulo ao Rio de Janeiro, que durou 36 dias. Havia a necessidade de se criarem novos caminhos, era preciso “inventar” estradas para circulação desses novos veículos. O automobilismo precisava ser divulgado. Com esses objetivos, nasceu em 1908 o Automóvel Clube de São Paulo, sendo importantes os contatos estabelecidos entre seus membros e as autoridades do Estado, resultando gradualmente em significativas melhorias. A criação do Automóvel Club

do Brasil e a instalação de uma montadora da Ford no País, logo seguida pela General Motors, tornando o automóvel mais acessível e, conseqüentemente, aumentando o número de veículos circulando pelo país, fizeram com que a construção de rodovias se tornasse uma necessidade e uma exigência. A pressão das elites econômicas do Rio de Janeiro e de São Paulo fez com que os governos passassem a incluir as rodovias em seus planos e orçamentos. Começou a surgir um setor rodoviário no Brasil. E, com ele, surgiu um veículo para divulgar e defender suas idéias. Em 1921, começa a circular a revista A Estrada de Rodagem, uma publicação da Associação Permanente de Estradas de Rodagem, entidade criada a partir do Automóvel Club de São Paulo e formada por muitos de seus membros, com a participação de segmentos mais amplos e com objetivos operacionais bem definidos: fazer publicidade, envolver todos os agentes sociais interessados, apoiar empreendimentos, divulgar dados técnicos, oferecer treinamento prático e, principalmente, organizar congressos, exposições e competições com caráter promocional.

Em 1924, a revista mudou o nome para Boas Estradas, mas continuou com a mesma linha editorial. Não se tratava de uma revista exclusivamente técnica, seu público-alvo era mais amplo. Falava tanto para quem estava envolvido no meio rodoviário, seja profissional, técnica, econômica ou politicamente, quanto aos usuários, proprietários de automóveis, motoristas e passageiros. Assim, matérias discutindo as vantagens e as desvantagens de rodovias e ferrovias, técnicas de construção e temas que ainda hoje são debatidos, como a participação da iniciativa privada na construção e na exploração de rodovias, pedágios e imposto sobre combustíveis, dividiam espaço com dicas de como sair de atoleiros ou evitar batidas, manutenção do automóvel, lançamentos da indústria automotiva e roteiros turísticos. Em 1934, foi criado o Departamento de Estradas de Rodagem de São Paulo (DER), órgão do Governo Estadual. Já no ano seguinte, o DER lançou o seu boletim: veículo para divulgação de suas atividades e dos trabalhos desenvolvidos por seus técnicos. Em 1961, o Boletim do DER se transformou na Revista do DER , mudando de formato,

mas mantendo suas características. Nas décadas seguintes, surgiram diversos outros boletins como os do DNER (1947), do DER do Rio de Janeiro (1951) e do Instituto de Pesquisas Rodoviárias (IPR) (1962). O DNER ainda publicou a Revista Brasileira de Estradas de Rodagem e a revista Rodovia. Esta, inicialmente, era uma publicação comercial, lançada em 1938, que foi assumida pelo DNER nos anos 60. Era uma revista de divulgação. Não trazia trabalhos técnicos, mas reportagens sobre as obras, as rodovias construídas e conservadas pelo DNER, as atividades de seus diversos setores e, em alguns números, matérias de comportamento, cultura, turismo e variedades. Tanto a Rodovia como a Revista Brasileira de Estradas de Rodagem, deixaram de circular em fins da década de 70.

PERIÓDICOS NO RIO GRANDE DO SUL No Estado, o primeiro periódico a dar espaço a assuntos rodoviários foi o Boletim da Sociedade de Engenharia do Rio Grande do Sul, criado em 1932. Embora não fossem o tema principal, as estradas e o meio

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rodoviário já eram debatidos nas páginas do Boletim. Em 1933, Clóvis Pestana publicou um artigo defendendo a criação de um órgão rodoviário no Estado. Começava, assim, a surgir o DAER. José Baptista Pereira publicava artigos sobre “Pavimentação asphaltica e possibilidades de sua aplicação no Rio Grande do Sul – Asphaltos e betumes naturaes”. O Boletim parou de circular em 1941. Então, um grupo de engenheiros mobilizou-se e, para não deixar morrer um espaço importante de divulgação do conhecimento, criou a Revista de Engenharia do Rio Grande do Sul, que circulou de forma independente de 1945 até 1965. Em 1966, a Sociedade de Engenharia voltou a assumir a publicação, que passou a se chamar apenas Engenharia no RS e, a partir de 1986, apenas Engenharia. Em todas as suas versões, abrangia todas as áreas da Engenharia, mas o enfoque maior era para a construção civil. Com a criação do DAER, surgiu, em 1938, o Boletim do DAER, espaço para a divulgação dos trabalhos de seus técnicos, troca de experiências, relato de obras, textos

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técnicos, normas e projetos e, evidentemente, assuntos da administração do órgão e suas divisões. O Boletim também trazia relatos dos eventos e congressos do setor rodoviário, da participação de técnicos do DAER em cursos e atividades no País e no exterior. O Boletim do DAER foi publicado até 1976. Em 1972, como parte das comemorações dos 35 anos do DAER, surgiu a Revista Rodoviária. Coordenada pelo Divisão de Serviços Especiais, a revista tinha o objetivo de integrar os funcionários da Capital e do interior, trazendo matérias sobre os diversos setores do órgão e, também, das atividades sociais e esportivas dos servidores, a chamada “família rodoviária”. Posteriormente, a Revista passou a ser coordenada pela Assessoria de Relações Públicas do DAER. Também era uma das funções da revista ser uma forma de aproximar o Departamento não apenas de seus funcionários, mas também do público externo. Com uma periodicidade irregular, a Revista Rodoviária foi publicada até 1977. Em 1987 e 1997,

foram publicadas duas edições especiais, em comemoração aos 50 e aos 60 anos do DAER. Preocupada em retomar o debate técnico e a troca de experiências entre os profissionais, iniciados pelo Boletim do DAER e interrompidos com o fim da sua publicação, a Sociedade dos Técnicos Universitários do DAER (SUDAER), lançou, em 1998, o seu Boletim, onde trabalhos e artigos dos técnicos do DAER voltaram a ter um espaço para divulgação. Em conjunto com a Sociedade dos Engenheiros Civis do DAER (SECDAER), o Boletim foi publicado semestralmente até 2001, quando as diretorias das duas entidades decidiram dar um novo formato e ampliar o alcance do Boletim, transformando-o numa publicação que promovesse o intercâmbio do conhecimento e das experiências dos técnicos de todos os setores e entidades envolvidos no setor rodoviário. Assim, surgiu a Revista Estradas, publicação que, ao completar cinco anos de vida, tornou-se referência no setor rodoviário, publicando artigos e trabalhos não apenas dos técnicos do DAER, mas também dos demais órgãos, das empresas e do meio acadêmico.

agenda

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