Estradas
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revista
Sociedade dos Técnicos Universitários do DAER
ISSN 1807-426X ANO 20 OUTUBRO 2021
anos Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
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kartado Que tal conectar campo e escritório, centralizar as informações de serviços e alcançar melhores resultados? Com o Kartado Rodovias a sua empresa: Reduz a imprevisibilidades no contrato Aumenta o controle dos processos Aumenta a produtividade Otimiza as equipes Reduz os custos
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2 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
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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
Mensagem do Presidente 20 anos Estradas
04
Ponto de Vista
sumário
REVISTA ESTRADAS ISSN 1807-426X Ano 20 - N° 26 - Outubro 2021
Modelo Crowdshipping de distribuição 06 Especificação por desempenho de emulsões asfálticas 13
SUDAER PRESIDENTE Eng. Paulo Ricardo Aquino de Campos Velho VICE-PRESIDENTE Enga. Janete Colombo SECRETÁRIO R.P. Sabrina dos Santos Monteiro TESOUREIRO Eng. Luciano Dornelles
Artigos A importância do processo de britagem na forma dos agregados utilizados em tratamentos superficiais 20 Análise de irregularidade longitudinal de dois trechos monitorados em Santa Maria – RS 28
IDEALIZADORA Eng. Sayene Paranhos Dias
Utilização de polietileno triturado na estabilização de solo para aplicação como camada de pavimento 36
COMISSÃO EDITORIAL Enga. Bibiana Cardoso Fogaça Eng. Carlos Alexandre Pinto Toniolo Eng. Fabiano Fabrin Secchi Eng. José Octávio Guimarães Rodrigues Enga. Luana Rossini Eng. Márcio Tassinari Stumpf Enga. Marlova Grazziotin Johnston Eng. Rodrigo Malysz Enga. Sõnia Maria Bortoluzzi
A influência da pluviosidade e dos investimentos no índice de condição da manutenção em Rodovias Federais do Ceará 45
COMITÊ CIENTÍFICO Prof. André Bock - UNIJUI Prof. Daniel Garcia - UFRGS Profa. Gracieli Bordin Colpo - PUCRS Prof. Lélio Brito – UFRGS Prof. Luciano Pivoto Specht - UFSM Prof. Matheus Lemos Nogueira - UCS JORNALISTA RESPONSÁVEL Francisco Canabarro Mtb 8569 DIAGRAMAÇÃO E FINALIZAÇÃO Padda Comunicação
Considerações sobre a variação da pressão de enchimento dos pneus no raio de curvatura de diferentes tipos de pavimentos 53 Proposta de banco de dados de misturas asfálticas estudadas no Estado do Rio Grande do Sul 59 Análise do trecho do viaduto da RS 509 em santa maria em termos de fadiga e previsão de desempenho pelo software lvecd 68
Relato de Experiência Automatização de processos na gestão ambiental do contrato de apoio técnico (CAT) do Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem do Estado do Rio Grande Do Sul (DAER-RS) 75
Agenda
83
COMERCIALIZAÇÃO Padda Comunicação (51) 98280 2743
As informações, os conceitos e as opiniões emitidos nos textos assinados são de inteira responsabilidade de seus autores.
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mensagem do presidente
20 anos Estradas Eng. Paulo Ricardo Aquino de Campos Velho
Presidente da Sociedade dos Engenheiros Civis do DAER
SUDAER
“
Ao longo destas duas décadas a publicação se consolidou como uma referência na área de conhecimento voltada para a tecnologia de pavimentação e manutenção rodoviária, transportes e mobilidade.
Há seis décadas nascia a SEDAER, Sociedade dos
“
da época da fundação transforma-se em uma constelação
Engenheiros do DAER. Fundada por cento e quinze
e torna-se cada vez maior e mais relevante, de verdadeiro
engenheiros, todos civis, entre eles apenas uma mulher, a
protagonismo, a participação das mulheres na estrada
Sedaer chegava para ocupar o espaço de representação e
percorrida pela SUDAER.
promoção de atividades técnicas, científicas, culturais e
Ainda na década de 1980, cumprindo sua missão de
sociais em prol de seus associados, servidores do DAER.
estimular e realizar ações que possibilitem o desenvolvimento
Já naquele ano, preocupada com a situação da
e aperfeiçoamento técnico e científico de seus associados,
Autarquia, a SEDAER lança um manifesto no principal jornal
a SUDAER passa a publicar internamente o Boletim
em circulação à época, onde os signatários “sentem-se no
Informativo, com assuntos de interesse dos associados e
indeclinável dever de vir à presença dos responsáveis pela
relatos de experiências profissionais vivenciadas, considerado
coisa pública para manifestar a sua desconformidade com a
por muitos o embrião da Revista Estradas.
qual vem sendo conduzidos os destinos do órgão rodoviário
Prosseguindo no seu constante aprimoramento, a
do Estado”. Inicia-se a trajetória de lutas dos servidores de
SUDAER lança a Revista Estradas que está completando
nível superior do DAER.
20 anos de publicações ininterruptas. Ao longo destas duas
Na década seguinte à sua fundação, em sua constante
décadas a publicação se consolidou como uma referência
evolução, a SEDAER transforma-se em SUDAER e passa
na área de conhecimento voltada para a tecnologia de
a congregar advogados, administradores, engenheiros,
pavimentação e manutenção rodoviária, transportes e
arquitetos, contadores economistas, psicólogos, jornalistas,
mobilidade.
relações públicas..., enfim uma diversidade de categorias
O modelo adotado, apoiado na co-participação do
profissionais que transformam as aspirações da sociedade
setor público, da academia e das empresas privadas vem
gaúcha, no campo rodoviário, em realidade. A estrela solitária
demonstrando que a reunião de esforços de diferentes esferas
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da sociedade é capaz de suscitar resultados importantes
qualidade técnica. A eles nosso reconhecimento e sinceros
para o progresso da ciência e da pesquisa científica,
agradecimentos.
inquestionáveis para assegurar o contínuo desenvolvimento da nação. Fazer ciência nunca foi uma tarefa fácil. Dependente
A SUDAER não pode também deixar de exaltar e agradecer aos profissionais parceiros que com sua competência, esforço e entusiasmo, tornam possível esta
de processos cansativos e burocráticos, que desmotivam e
publicação. Nosso reconhecimento aos membros da Comissão
afastam aqueles que se dispõe a produzir conhecimento, a
Editorial que cedem seu valioso tempo para que este trabalho
ciência vive nestes tempos um momento delicado, sendo
se concretize.
contestada e desestimulada tanto por questões de ordem
Nesta importante data a Sudaer espera que Revista
orçamentária como atitudinal. A publicação da Revista
Estradas, considerada uma das mais relevantes publicações
Estradas só é possível graças ao trabalho dos pesquisadores,
na área rodoviária, continue a desempenhar seu papel na
universidades e empresas que, mesmo sob condições
difusão do conhecimento e da ciência por muitos e muitos
adversas, têm nos honrado com o envio de trabalhos de alta
anos.
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
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Modelo crowdshipping de distribuição Brasil: sem a regulamentação, da última milha: Um estudo sobre a ITS continua na teoria operacionalização
Denio Igor Silva de Pontes
ponto de vista
Faculdade CDL
Bruno Vieira Bertoncini
Por Ricardo Simões Departamento de Engenharia de Transporte Gerente de produtos da Perkons e membro Federal Técnicas do Ceará da Associação Universidade Brasileira de Normas (ABNT).
Lucas Dias de Pontes
Universidade de Fortaleza
José Clailton Menezes Jorge Universidade de Fortaleza
As inúmeras entregas em domicílio de produtos, somadas aos tradicionais abastecimentos de comércios varejistas, proporcionaram um elevado e crescente número de viagens dedicadas. Como consequência, congestionamentos, dificuldades para a mobilidade de pedestres, baixa produtividade operacional e poluição ambiental são alguns dos problemas enfrentados. O crowdshipping surge como uma alternativa para o transporte urbano de cargas. A solução possui, como proposta de valor, maior agilidade, baixo custo e sustentabilidade ecológica. Cidadãos comuns tornam-se potenciais agentes da logística da última milha. O objetivo desse estudo baseia-se em uma análise crítica do modelo crowdshipping. Variáveis chaves são identificadas na literatura, assim como restrições e fragilidades do modelo que devem ser consideradas para a operacionalização da solução através de uma plataforma. Fatores que afetam as preferências dos crowdshippers e dos remetentes/destinatários são destacados. Conclui-se que o modelo alternativo de transporte de mercadorias/encomendas pode ser uma opção para áreas urbanas.
1. INTRODUÇÃO
transbordo e a escassez de tecnologias e de alternativas para a mobilidade nos centros urbanos (Ragás et al., 2019). Outro fator de complexidade é o crescimento do comércio
O crescimento demográfico e a urbanização
eletrônico, que trouxe perturbações profundas às cadeias
representam os principais desafios para as cidades de
de distribuição de mercadorias. O e-commerce intensificou
hoje. A principal explicação da crescente demanda de
o fluxo de encomendas em áreas densas. A ascensão
transporte de passageiros e de mercadorias nas áreas
do comércio on-line, juntamente com outros fenômenos
urbanas é a concentração e o crescimento do número
relacionados à organização das cadeias de suprimentos,
de cidadãos nas cidades (Thompson e Taniguchi, 2008;
está, portanto, por trás de uma nova demanda urbana e
Boerkamps et al., 2000).
metropolitana por serviços de logística (Dablanc et al.,
No Brasil, esses problemas são intensificados pelo crescimento desordenado da população urbana,
2017). Desta forma, o tecido urbano deve ser reorganizado,
reflexo de municípios que não contam com Planos
adaptado às novas necessidades, e promover um uso
Diretores atualizados e Planos de Mobilidade Urbana
inteligente das infraestruturas existentes (Vuchic, 2005).
(Lei nº 12.587/2012). Além disso, somam-se as Regiões
Modelos alternativos que buscam fazer o melhor uso dos
Metropolitanas que não instituíram seus Planos de
recursos disponíveis estão surgindo em diversas áreas. Assim,
Desenvolvimento Urbano Integrado (Lei nº 13.089/2015).
emerge um novo paradigma socioeconômico denominado
Como resultado, observam-se engarrafamentos que influenciam e afetam a funcionalidade da mobilidade das
“economia compartilhada” (Rifkin, 2014). Um sistema alternativo de remessa de mercadorias,
urbes, além da poluição sonora e ambiental, que impactam
modelado a partir de recursos coletivos (ou crowd-resources,
de forma direta a saúde dos cidadãos. De fato, os desafios
como conhecido na literatura), é o crowdshipping. Em
são crescentes para as redes de logística urbana e incluem
uma tradução livre, significa entrega feita por multidões.
uma maior intensidade de entregas, múltiplos pontos de
As pessoas comuns, em deslocamentos diários ou viagens,
6 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
passam a ser consideradas como potenciais entregadoras ou crowdshippers. A forma alternativa de entrega aproveita trajetos que já seriam realizados normalmente, excluindo, assim, viagens ad hoc para efetuar entregas (Marcucci et al. 2017). O crowdshipping é uma solução disruptiva para os sistemas de logística de distribuição urbana. O modelo é projetado para permitir que os cidadãos se conectem por meio de plataformas on-line e organizem a entrega de mercadorias/encomendas ao longo de rotas de viagem planejadas. O modelo fundamenta-se no processo de interação entre remetente/destinatário e crowdshippers que inclui as tratativas negociais (Punel e Stathopoulos, 2017). Desta forma, o objetivo deste trabalho é apresentar essa metodologia de entrega urbana até então pouco disseminada no país e no mundo, demonstrando as preferências dos stakeholders e os atributos necessários para o desenvolvimento de uma plataforma de crowdshipping. Para isso, partimos da seguinte questão de pesquisa: quais atributos devem ser considerados para a operacionalização de uma plataforma de crowdshiping? A estrutura do presente artigo é composta por esta introdução, métodos, fundamentação teórica, com os conceitos e definições de mobilidade urbana, logística de distribuição urbana e crowdshipping; e considerações finais.
2. MÉTODOS O procedimento metodológico consistiu em pesquisa bibliográfica (Lakatos e Marconi, 2003). Para isso, utilizouse dos seguintes descritores: economia compartilhada; mobilidade urbana; logística urbana e crowdshipping. A pesquisa é de natureza qualitativa e exploratória, ou seja, refere-se ao estudo de um ou alguns casos singulares, realizados em um quadro construtivista, conforme conceituado por Yin (1994) e David (2000) e sintetizado por Thiértart (2014). A escolha de uma abordagem qualitativa faz parte do desejo de compreender os microprocessos relacionados ao fluxo de logística urbana de cargas em um grande centro urbano, identificando as principais variáveis e restrições. A revisão de literatura permitiu determinar as questões críticas principais e mais recorrentes nas implementações de crowdshipping urbano. A pesquisa sinaliza algumas motivações que possivelmente facilitariam e/ou dificultariam a difusão de uma iniciativa de crowdshipping. Deste modo, se propõe a estimular reflexões sobre a operacionalização do modelo. Optou-se pela utilização do termo em inglês crowdshippers, em detrimento da denominação “entregador”, usualmente utilizada. Assim, mantêm-se os princípios Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
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basilares do crowdshipping e diferencia-se o papel do agente
quais se restringem a pacotes de pequenas dimensões. Por
que realiza viagens dedicadas. Essa distinção fundamenta
outro lado, de acordo com o órgão de trânsito de Londres, os
os princípios de sustentabilidade e otimização dos recursos
VUCs experimentaram um crescimento substancial no tráfego
subjacentes ao ideal do crowdshipping.
desde o final dos anos 1990 (Department for Transport, 2019).
3. LOGÍSTICA DE DISTRIBUIÇÃO COLABORATIVA
Pelo porte das mercadorias, infere-se que uma quantidade
ponto de vista
considerável de entregas não precisaria, necessariamente, ser A logística de distribuição urbana se depara com os
realizada por VUCs dedicados. Nesse contexto, a mobilidade
desafios de movimentar produtos e serviços nos centros
compartilhada conectada apresenta-se como alternativa
urbanos, tais como congestionamentos, limitações de tráfego
factível para amenizar as externalidades negativas provocadas
de veículo de cargas e falta de locais específicos para carga e
pelo transporte convencional, além de proporcionar novas
descarga (Ragás et al., 2019). Como consequência, observa-
oportunidades para cidadãos e empresas.
se a produção de tecidos urbanos hostis, com perdas de
As pessoas podem aumentar a eficiência social, ambiental
bem-estar para o conjunto da sociedade: (a) pedestres com
e econômica, além de minimizar o desperdício trabalhando
dificuldades de mobilidade e (b) operadores logísticos com
em conjunto (Lacy et al., 2016). Compartilhar e cooperar
baixa produtividade operacional.
têm um potencial enorme, ainda não explorado (Heinrichs,
As características desse sistema estão em conflito
2013). A economia compartilhada incentiva ativamente o
direto com as infraestruturas urbanas modernas, que estão
desenvolvimento de serviços inovadores e o uso temporário
sendo cada vez mais reprojetadas em favor de caminhadas,
de ativos, sobretudo os recursos empregados no transporte de
ciclismo e transporte público, reduzindo a acessibilidade
pessoas e mercadorias.
para operações da última milha. Outras pressões sobre os operadores da última milha estão associadas à gestão dos
3.1. Crowdshipping
picos sazonais na demanda; aos tempos e às janelas de entrega reduzidos e aos níveis de devolução de produtos (Dablanc e Beziat, 2015; Dablanc et al., 2017). Por outro lado, observa-se que uma quantidade
O crowdshipping prevê a entrega de mercadorias por qualquer pessoa que esteja se deslocando. Qualquer viagem que as pessoas realizem para satisfazer objetivos pessoais
considerável de mercadorias entregues nos centros urbanos
pode se tornar um vetor para o transporte de cargas, usando
é composta de pequenos volumes, conforme Tabela 1.
a capacidade de carga geralmente disponível. A integração
Entretanto, o transporte dessas mercadorias, em sua grande
dos movimentos de passageiros e mercadorias permite reduzir
maioria, é efetuado por veículos urbanos de carga – VUCs
o número total de viagens, aumentando o fator de carga e a
(dimensões, tara e peso bruto total, no Brasil, são definidos
eficiência do transporte de mercadorias. Como a viagem menos
pelas autarquias municipais de trânsito).
poluente é a que não é feita, o crowdshipping pode gerar
Tabela 1: Itens comprados on-line e entregues no Reino Unido (2016)
benefícios substanciais ambientais/sociais, evitando viagens dedicadas (McKinnon, 2016). O crowdshipping é uma modalidade alternativa de entrega, enquadrando-se no arcabouço conceitual de economia colaborativa. O conceito é otimizar a movimentação dos cidadãos comuns, seja ela efetuada em um meio de transporte particular (veículos ou bicicletas), seja por transporte público ou até mesmo a pé, para fazer entregas. O crowdshipper é o agente encarregado de movimentar a encomenda. Marcucci et al. (2017) identificaram, em geral, atitudes
Na Tabela 1, Allen et al. (2018) destacam que 42%
positivas em relação ao crowdshipping. De acordo com
das mercadorias entregues no Reino Unido adquiridas pelo
pesquisa realizada com estudantes universitários da cidade
e-commerce correspondem a pequenos pacotes (caixa do
de Roma, constatou-se que 87% dos estudantes declararam
correio e caixa de sapato), conforme a Tabela 1. Esse grupo
estar dispostos a atuar com crowdshippers, enquanto 93% dos
de produtos está em consonância com as preferências dos
estudantes aceitariam receber mercadorias pelos serviços de
crowdshippers identificadas por Marcucci et al. (2017), as
crowdshipping.
8 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
É importante destacar que o crowdshipping não deve ser considerado uma atividade de remuneração regular, mas uma maneira de obter renda extra (mesmo que parcial) de uma viagem ou percurso que seria feito de qualquer forma. Para Marcucci et al. (2017), colocar pessoas e automóveis nas ruas para fazerem exclusivamente entregas foge do conceito principal de crowdshipping. Diante dessa constatação, os casos no Brasil que se autodenominam modelos de entrega de crowdshipping fogem dos princípios originais de economia compartilhada. Ou seja, constata-se que grupos empresariais (plataformas) empregam o conceito, mas, na prática, operacionalizam modelos de terceirização do serviço de entrega. Em outras palavras, a empresa que vende o produto terceiriza o serviço de entrega a uma plataforma que faz a intermediação e conecta um entregador. 3.1.1. Possíveis benefícios do crowdshipping para os stakeholders De acordo com a literatura, a forma alternativa de transporte de encomendas é vantajosa para todas as partes envolvidas. Em princípio, trata-se de uma solução ganhaganha. De fato, o remetente e o destinatário economizam dinheiro graças aos custos de transporte mais baixos, quando comparados aos do modelo de frete tradicional. A lógica que fundamenta essa assertiva é que, como não haverá a mobilização de recursos específicos para a finalidade de entrega, o crowdshipper será recompensado apenas parcialmente pelo serviço, ajustado ao esforço empreendido. Além do envio de encomendas do tipo C2C (consumer to consumer), o crowdshipping também pode ser útil às empresas, no caso do B2C (business to consumer) e do B2B (business to business). A modalidade pode imprimir maior capilaridade às entregas fracionadas, viabilizar entregas expressas ao canal e-commerce e logística reversa nos casos de troca. No Brasil, o direito de locomover-se é garantido pela
financeiramente, mesmo que parcialmente, os custos de deslocamentos a que um viajante incorre. É possível idealizar o potencial dessa solução para cidades que fazem parte de uma região metropolitana ou que possuem uma “ponte aérea” com grande densidade de tráfego. Por exemplo, a movimentação pendular de moradores deslocando-se diariamente para regiões centrais e retornando às residências poderia gerar o benefício de uma renda extra obtida por meio de um serviço de entrega de encomendas. Nas soluções mais modernas de crowdshipping, já se estima a integração com redes de Pickup e Drop-off – PODU (pontos de coleta e/ou de recebimento para troca). É uma rede de apoio à logística de distribuição, com pontos de transbordo. Os serviços de pontos de retirada (pickup points) ofertados por estabelecimentos comerciais normalmente estão posicionados em locais estratégicos de grande fluxo (Morganti et al., 2014). A kirana é uma alternativa indiana que mistura ponto de retirada com entrega autônoma. Os estabelecimentos se beneficiam com o advento de renda extra pelo serviço prestado, além de gerar aumento de fluxo nos estabelecimentos. A empresa holandesa Homerr criou uma variação denominada pickup point social. O modelo considera qualquer unidade habitacional um potencial ponto de retirada. Uma solução adaptada a áreas remotas. Outra estratégia que pode compor uma rede PUDO são os armários de encomendas automáticos (Automatic Parcel Lockers – APLs). Outra vantagem da modalidade crowdshipping seria atenuar as externalidades dos VUCs, reduzindo o trânsito de veículos destinados exclusivamente a entregas. Com essa redução de veículos trafegando na malha viária urbana, espera-se contribuir para a redução de poluição sonora e ambiental, além de problemas relacionados à conservação da via pública e aos acidentes de trânsito. 3.1.2. Operacionalização da plataforma de crowdshipping Para operacionalizar a solução e conectar os atores
Constituição em seu art. 5º, XV, que prevê: “é livre a
envolvidos, o crowdshipper, encarregado de levar um
locomoção no território nacional em tempo de paz, podendo
produto de um ponto A a um ponto B, e o remetente, que
qualquer pessoa, nos termos da lei, nele entrar, permanecer
deseja enviá-lo a um destinatário, precisam ser aproximados
ou dele sair com seus bens”. Contudo, os meios financeiros
por meio de uma plataforma on-line (De Stefano, 2016;
e físicos para usufruir plenamente esse direito não são
McKinnon, 2016). A plataforma combinará interesses
garantidos e, muitas vezes, nem subsidiados. Como o
(remetente e destinatário) e disponibilidades (crowdshipper)
crowdshipping é modelado para gerar renda extra a qualquer
por meio de algoritmos computacionais e, a partir das
pessoa que esteja se deslocando, ainda que indiretamente,
compatibilidades, viabilizará a entrega.
o modelo é capaz de garantir essa prerrogativa constitucional. Em outras palavras, ele é capaz de viabilizar
Os crowdshippers podem postar suas ofertas (seus deslocamentos) em um outdoor virtual (oferta) e aguardar Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
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que um possível remetente solicite seu serviço (demanda).
sustentabilidade e do engajamento de fazer um esforço
Esta estrutura pode utilizar o conceito de matchmaking.
para resolvê-los. De fato, o crowdshipping não deve ser
Esse processo representa uma função que aceita como
reconhecido como gerador de remuneração compatível à de
entrada um conjunto de descrições de ofertas e de
um emprego regular.
ponto de vista
demandas, provendo como resultado uma lista ordenada
Portanto, é importante otimizar as viagens e reduzir o
das melhores ofertas, com relação a cada uma das
volume de entregas de mercadorias ad hoc. Isso porque a
demandas (Eiter et al., 2001). A plataforma também
combustão de combustíveis nos motores produz emissões
disponibilizará a distribuição espacial da rede PUDO e
atmosféricas de gases do efeito estufa (GEEs). De acordo
sugerirá possíveis pontos ao longo do percurso, para que
com os dados do Ministério da Transição Ecológica da
as mercadorias sejam armazenadas temporariamente
França (SDES, 2020), 31% dos GEEs são provenientes
(Figura 1).
dos transportes. Dentre estes, as emissões do transporte
O valor do serviço de frete pode ser combinado
rodoviário representam 94%. Krzyzanowski et al. (2005)
diretamente entre os envolvidos ou sugerido pela
revelaram que as emissões nocivas adicionais provocadas
própria plataforma. Por meio de negociação direta
pelos congestionamentos afetam negativamente a saúde e o
entre os envolvidos, oportuniza-se a cobrança de taxas
bem-estar dos cidadãos.
diferenciadas, conforme o grau de urgência e as demais
Dito isso, é importante que a plataforma de
especificidades do serviço e/ou do produto. Outra
crowdshipping estime a pegada de carbono e a disponibilize
negociação de responsabilidade dos envolvidos diz
para os usuários. De fato, Fu e Saito (2018) constataram
respeito aos locais/pontos de entrega (ao crowdshipper)
que as preferências dos consumidores (destinatários no
e à coleta da mercadoria (pelo destinatário). Isso ocorre
B2C) por opções de entrega em domicílio podem ser
porque o crowdshipping não se encaixa, muitas vezes, no
influenciadas por incentivos ambientais, que incluem
conceito tradicional de entrega porta a porta. Por isso, a
informações sobre árvores preservadas e o equivalente de
implantação de uma rede PUDO representa uma solução
CO2 reduzido.
para a problemática dos pontos de transbordo (Figura 1).
Associada a uma estratégia de gamificação, a utilização pelos crowdshippers de transporte coletivo e de veículos não motorizados, ambos com potencial ambiental relevante, seriam bonificados (Marcucci et al., 2018). O objetivo é estimular mudanças a longo prazo, dos demandantes e dos ofertantes, em direção a estilos de mobilidade de mercadorias menos dependentes de viagens dedicadas, aproveitando o feedback ecológico e os elementos do jogo para motivar mudanças de comportamento (Cellina et al., 2016). A segurança é importante para o crowdshipping, assim
Figura 1: Fluxos do transporte alternativo (crowdshipping) versus o transporte convencional
A monetização da plataforma pode variar conforme o
como para qualquer transporte de mercadoria. Portanto, cabe à plataforma adotar soluções de segurança para garantir as entregas (Marcucci et al., 2017). Algumas
modelo de negócio idealizado pelos desenvolvedores da
plataformas recomendam a verificação do conteúdo
solução. Uma opção pode ser cobrar uma taxa fixa ou um
dos pacotes antes de entregá-los; outras sugerem que
valor percentual por operação. Outras opções viáveis são a
o transbordo seja realizado em lugar público. A adoção
rentabilidade com a publicidade e a cobrança de assinaturas
de uma rede PUDO também oferece um maior nível de
de clientes (empresas) que utilizam a plataforma
segurança na operação.
continuamente. O modelo deve ser calibrado para oferecer um
Em última análise, mesmo se eximindo de responsabilidades por eventuais avarias e desvios, e
serviço para o remetente/destinatário mais ágil e barato
declarando que a responsabilidade é das partes envolvidas,
que um serviço de frete tradicional, e também atrativo
a plataforma deverá fazer uso de ferramentas para garantir o
financeiramente para o crowdshipper. Contudo, a percepção
lead time, a integridade, a inviolabilidade, o endereçamento
de valor do modelo crowdshipping depende fortemente
correto da encomenda e a comprovação de entrega, nos
da conscientização das pessoas sobre os problemas de
termos acertados.
10 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
De acordo com Marcucci et al. (2017), remetentes e destinatários desejam manter contato direto, tanto com a empresa de crowdshipping como com o crowdshipper. Os
diminuição de viagens dedicadas e, consequentemente, menor quantidade de GEEs emitidos na atmosfera. A literatura e as análises empíricas revelam que nem
autores também destacam que os crowdshippers valorizam
todas as entregas de crowdshipping são não dedicadas. Pelo
a privacidade e, em geral, não se sentem confortáveis
contrário, nas plataformas de compras de alimentos on-line,
com o rastreamento, o que contrasta com a preferência
o frete mais comum em áreas urbanas é, em sua totalidade,
revelada dos remetentes/destinatários pela rastreabilidade
o de entregas dedicadas. Nesse caso, o crowdshipper
das mercadorias, seguindo um atributo amplamente
trabalha para a empresa, mas não se beneficia das
disponibilizado pelas plataformas de compras on-line (Allen
vantagens de um contrato de trabalho regular. A ausência
et al., 2018).
de contratos, auxílios e apoios tem gerado alguns protestos
Para Punel e Stathopoulos (2017), a principal diferença
contra esse tipo de iniciativa (De Stefano, 2016). Dessa
do crowdshipping para as transportadoras convencionais
forma, sugere-se que os futuros negócios de transporte
está relacionada às questões de responsabilidade,
alternativo baseados no crowdsourced insiram em seus
confiança e reputação. Para compensar as preocupações
modelos os custos sociais e ambientais. Uma opção seria,
dos clientes, as empresas de crowdsourcing costumam ter
por exemplo, criar diferenciais competitivos, aplicando e
sistemas de classificação bidirecional para cada transação.
preservando os princípios seminais do crowdshipping.
As classificações podem garantir a transparência do
A compreensão incorreta do modelo crowdshipping,
desempenho, a qualidade do serviço e parecem ser centrais
como uma solução para o desemprego, pode revelar uma
para os usuários finais (Hall e Krueger, 2015; Panda et al.,
fragilidade. Essa percepção assemelha-se ao ocorrido
2015).
com o modelo ridesourcing. As soluções propostas tinham
Outro ponto relevante refere-se ao tempo adicional
também como ideal inicial o arcabouço conceitual de
despendido para realizar uma remessa. Atrasos não
economia compartilhada e de crowdsource. Contudo, ao
são bem aceitos. Isso implica que o desvio do caminho
longo do tempo, o modelo sofreu variações e inspirou uma
normal do crowdshipper deve ser minimizado (Marcucci
série de negócios fundamentados na geração de renda e na
et al., 2017). Essa restrição sintetiza a necessidade de
ocupação informal, usualmente reconhecido nas ciências de
disponibilizar uma rede densa de viagens. Para isso, é
gestão como “uberização”.
necessário garantir atratividade para os crowdshippers se
Pelo caráter disruptivo de transporte proposto,
inscreverem na plataforma, que, por sua vez, dependerá do
algumas questões ainda restam sem respostas e, portanto,
nível de demanda. Nesse sentido, uma medida oportuna é
carecem de pesquisas mais aprofundadas. São variáveis
a plataforma delimitar seu espaço geográfico de atuação
importantes que precisam ser estimadas para compor a
para obter escala inicial e saturação de áreas. É uma escala
construção de algoritmos mais assertivos. Dentre elas,
dessa natureza que garante a atratividade dos serviços de
podemos citar: (a) qual seria o valor atrativo e socialmente
ridesourcing (compartilhamento de carona entre motoristas
justo para o serviço do crowdshipper; (b) qual seria a
e passageiros), por exemplo, o UBER (Miller et al., 2017).
contribuição da rede PUDO para o sistema; (c) quais tipos de garantias estimulariam a demanda dos remetentes/
4. DISCUSSÕES Como destacamos, a adoção do crowdsourced ampara-se nos fundamentos de economia compartilhada, portanto, tem como princípio básico a otimização dos
destinatários. Com o auxílio de uma matriz SWOT, compilamos algumas hipóteses identificadas na literatura, disponíveis na Tabela 2. Tabela 2: Análise do Modelo Crowdshipping
recursos disponíveis. Esse conceito, quando empregado ao transporte de mercadorias, justifica o crowdshipping. O modelo alternativo de transporte ampara-se na possibilidade de mobilizar cidadãos comuns em deslocamentos para efetuar fretes fracionados de mercadorias/encomendas. Isso representa um potencial incalculável de cubagem que hoje é dissipado. Nesse sentido, o aproveitamento dessa capacidade traria benefícios econômicos, com custos de frete menores e geração de receitas, e ambientais, com a Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
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5. CONSIDERAÇÕES FINAIS A logística urbana de distribuição de cargas afeta de forma direta a população, o meio ambiente e a infraestrutura das cidades. Diante disso, o crowdshipping surge como uma solução ambientalmente sustentável para a movimentação de cargas nas cidades. Essa modalidade de transporte pode
ponto de vista
contribuir para a redução de viagens realizadas por VUCs. Sob outra perspectiva, a solução alternativa para a mobilidade de cargas em áreas urbanas oportuniza novos tipos de viagens que ainda não estão estimadas nos modelos atuais de frete nem nos modelos de negócios. Nesse sentido, as milhares de pessoas que realizam viagens diariamente são percebidas como potenciais meios pelos quais o fluxo de mercadorias pode ser movimentado, contribuindo, assim, para a fluidez da mobilidade de cargas intracidades ou intercidades. Desta forma, a introdução do crowdshipping no Brasil poderia contribuir para a difusão de uma maneira nova e mais sustentável de fornecer serviços de logística de distribuição. De fato, o crowdshipping tem um enorme potencial, o qual é impulsionado pelo crescimento dos serviços relacionados à economia compartilhada. Outro importante impulsionador é devido à expansão do comércio eletrônico, sobretudo motivado pelo isolamento social imposto pelo vírus da Covid-19. A crescente demanda pelo canal e-commerce aumentou a necessidade de sistemas de entrega mais rápidos e econômicos, o que amplia o potencial produtivo do crowdshipping.
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Alexander Marcos Vivoni
Engenheiro Químico – Consultor
ponto de vista
Especificação por Desempenho de Emulsões Asfálticas
Uma especificação por desempenho para ligantes asfálticos utilizados em misturas usinadas a quente já existe há vários anos nos EUA: a Especificação Superior Performance Pavement, ou SUPERPAVE. Ela foi uma grande mudança de paradigma, onde se deixou de utilizar ensaios empíricos sem correlação ao desempenho, e adotou-se ensaios mecanísticos de determinação de propriedades fundamentais e parâmetros reológicos intimamente correlacionados ao comportamento do ligante no pavimento. Mas as emulsões asfálticas continuam a ser especificadas de forma empírica, mesmo sendo utilizadas em serviços de extrema importância na restauração e manutenção de pavimentos. E é aí que entra o NCHRP 09-50. O NCHRP 09-50 (National Cooperative Highway Research Program) foi um programa da FHWA (Federal Highway Administration) criado para propor uma especificação por desempenho de emulsões utilizadas em Tratamentos de Superfície, que é como eles chamam os Micro- Revestimentos Asfálticos a Frio (MRAF), Lamas Asfálticas e Tratamentos Superficiais (Chip Seals). Esse programa teve um investimento de meio milhão de dólares e foi concluído em junho de 2016. Nele foram determinadas as principais características que uma emulsão para Tratamentos de Superfície deve
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
13
possuir, e quais os ensaios que melhor permitem avaliar essas
de bombeio e manuseio. Depois, aumenta-se a taxa de
características. No caso dos ligantes asfálticos para misturas
cisalhamento para se determinar o comportamento no
usinadas a quente, a propriedade mais importante relativa à
espargimento, e novamente mede-se a viscosidade em baixa
mistura é a viscosidade, que é determinada pelo viscosímetro
taxa de cisalhamento para se verificar o comportamento da
rotacional.
emulsão aplicada quanto ao escorrimento. Os valores de
ponto de vista
No caso de emulsões, também a viscosidade é
viscosidade considerados são as médias dos valores obtidos
importante, pois é a característica que mais se relaciona à
no minuto final de cada fase de cisalhamento. Isso pode ser
aplicação. Mas nas nossas especificações empíricas ela é
resumido na figura abaixo.
determinada como uma pseudo-viscosidade no viscosímetro Saybolt-Furol. De modo a tornarmos a nossa especificação empírica em algo relacionado ao desempenho, precisamos determinar a viscosidade da emulsão em condições próximas às encontradas durante sua aplicação em relação às taxas de cisalhamento por ela sofrida. E o viscosímetro Saybolt não nos permite variar a taxa de cisalhamento.
No caso de emulsões para MRAF e Lamas Asfálticas, como a mistura é feita em temperatura ambiente e em baixo cisalhamento, determina-se somente a viscosidade na taxa de cisalhamento mais baixa e a 25°C. Além da viscosidade, os ensaios de estabilidade ao armazenamento, carga de partícula, desemulsibilidade e peneira também são realizados. E também obviamente o resíduo é determinado e deve ser recuperado para que se possa realizar ensaios relacionados ao desempenho no mesmo. Um ligante asfáltico é fácil de ser amostrado de forma representativa, pois geralmente se trata de um produto homogêneo ao nível molecular. Viscosímetro Rotacional
No caso de emulsões asfálticas, temos um problema: Elas não são homogêneas microscopicamente falando. Basta
Felizmente o viscosímetro rotacional permite.
conferir na foto abaixo.
No caso de Tratamentos Superficiais, a emulsão é submetida tanto a alto cisalhamento durante o espargimento quanto a baixo cisalhamento no bombeio e manuseio. Por isso, o ensaio preconiza a medição da viscosidade em altas e baixas de cisalhamento. No caso do MRAF e das Lamas Asfálticas, a mistura com os agregados é considerada de baixo cisalhamento, então a viscosidade é medida somente nessa condição. O ensaio adotado visa elaborar uma curva de viscosidade em baixas e altas taxas de cisalhamento para emulsões usadas em Tratamentos Superficiais. Nesse caso, o ensaio é feito a 60°C, temperatura usual de aplicação dessas emulsões. Mede-se primeiro a temperatura em baixas taxas de cisalhamento, para determinar as características 14 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Emulsão Asfáltica ao Microscópio – Aumento 1000 x – Foto Pessoal
ma emulsão asfáltica é uma dispersão de asfalto em
Logo, antes de pensar em ensaios ligados ao
água, mantida estável por um agente emulsificante. Essa
desempenho, deve-se pensar em uma melhor forma de se
dispersão pode ainda conter polímeros sob a forma de látex
obter o resíduo de uma emulsão.
disperso na água, ou incorporado ao asfalto. Quando uma emulsão é aplicada, seja por espargimento (tratamentos superficiais), seja por mistura com os agregados
E novamente aqui entra o National Cooperative Highway Research Program 09-50, ou NCHRP 09- 50. O NCHRP 09-50 foi um programa da Federal Highway
(micro-revestimento), ocorre a ruptura da mesma, ou a
Administration criado para se propor uma especificação
separação do asfalto da água. O ligante asfáltico misturado
por desempenho de emulsões utilizadas em Tratamentos
com o emulsificante e o polímero, se houver, constitui
de Superfície.
o chamado resíduo asfáltico da emulsão, e é o material
E o método recomendado pelo NCHRP 09-50, foi o
efetivamente responsável pela coesão da mistura asfáltica ou
ASTM D7497, que usa um forno ou estufa de convecção
do tratamento superficial.
forçada a 60°C para evaporar a água da emulsão, por 6
Então, o resíduo de uma emulsão, que é o que devemos
horas, em um molde de silicone de dimensões 101,6mm
analisar em termos de parâmetros mecanísticos, deve ser
de comprimento x 30,5mm de largura x 0,6mm de
obtido em laboratório por eliminação da água da emulsão.
espessura. A pequena espessura garante a cura completa
E hoje, o método da especificação brasileira para recuperar o resíduo é o NBR 14376, por destilação. O problema com esse método é que o resíduo obtido por esse método é totalmente diferente do resíduo real que
da emulsão no tempo de forno. Cada molde possui 3 compartimentos com as dimensões citadas, conforme a figura abaixo. A quantidade de resíduo obtido é pequena, mas
se forma nas condições normais de aplicação da emulsão. O
suficiente para uso em ensaios reológicos no DSR
resíduo obtido por destilação foi submetido a temperaturas
(Dynamic Shear Rheometer, ou Reômetro de Cisalhamento
extremamente elevadas, bem acima de 150°C, o que
Dinâmico), especialmente porque o resíduo de uma
certamente leva a uma completa degradação da estrutura
emulsão não sofre envelhecimento oxidativo por usinagem
que se formaria em condições mais brandas, como as que
em sua aplicação, logo não precisa ser submetido ao
ocorrem no campo.
RTFOT (Rolling Thin Film Oven test).
Quantidade Necessária de Resíduo – Ensaios no DSR
Molde em Silicone para Recuperação de Resíduo Asfáltico
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
15
Além disso, o resíduo de uma emulsão utilizado em
E os resultados mostraram que, para exsudação em
Tratamentos de Superfície não necessita ser submetido ao
resistência à formação de trilhas de roda, tanto em MRAF
PAV (Pressurized Aging Vessel), pois o mesmo visa simular
quanto em tratamentos superficiais, o parâmetro Jnr, ou
o envelhecimento de 10 anos em serviço, e Tratamentos de
Compliância não recuperável, se mostrou o mais adequado.
Superfície dificilmente atingem essa vida em serviço.
O Jnr é o parâmetro a ser determinado para o grau de
Logo, o molde da ASTM D7497 permite obter resíduo suficiente para os testes necessários. Mas que testes são
desempenho superior de emulsões tanto para MRAF e lamas quanto para tratamentos superficiais.
ponto de vista
esses? Para responder a isso precisamos primeiro saber quais são os principais tipos de falhas que um Tratamento de Superfície pode apresentar em serviço, para então verificarmos quais parâmetros do resíduo melhor se correlacionam com essas falhas, e assim determinar os valores apropriados para esses parâmetros. No caso dos Tratamentos Superficiais (chip seals), os principais defeitos que podem ocorrer são: a exsudação e a formação de trilhas de roda em altas temperaturas, e o arrancamento de agregados em temperaturas intermediárias
MMLS3 ou Simulador de Cargas Múltiplas em Escala 1:3
e baixas. No caso do MRAF e lamas asfálticas, os principais defeitos que podem ocorrer são: a exsudação e a formação de trilhas de roda em altas temperaturas, o arrancamento de
Já para a retenção de agregados em temperaturas baixas e para resistência ao trincamento térmico, o melhor parâmetro foi o Módulo Complexo (G*),
agregados em temperaturas intermediárias e o trincamento
determinado em um ângulo de fase crítico (δc). Esse ângulo
térmico em temperaturas baixas.
de fase crítico é função da temperatura inferior esperada
Novamente, o NCHRP 09-50 entra em cena,
para o Tratamento de Superfície. A determinação do G* no δc
determinando quais propriedades do resíduo asfáltico melhor
envolve a elaboração de uma curva mestra usando o Reômetro
se correlacionam com esses defeitos, e quais os limites que
de Cisalhamento Dinâmico. Os detalhes são fornecidos no
devem ser adotados em uma especificação por desempenho.
método da AASHTO proposto, e fogem um pouco do escopo
E isso foi feito por meio de diversos ensaios, como
deste artigo. Logo, o Módulo Complexo G* em um ângulo
coesão Vialit para retenção de agregados em temperaturas
de fase crítico δc dependente do desempenho esperado é
baixas em chip seals, SENB (Single Edge Notched Beam)
o parâmetro a ser determinado para o grau de desempenho
para determinação de energia de fratura em temperaturas
inferior de emulsões tanto para MRAF e lamas quanto para
baixas para MRAF e lamas, e simulador de tráfego em escala
tratamentos superficiais. Assim, tanto o parâmetro para
1:3 para determinação de exsudação e formação de trilha de
determinação do grau de desempenho superior quanto o
roda em temperaturas elevadas e diversos níveis de tráfego,
inferior são feitos pelo mesmo equipamento, o Reômetro de
tanto para chip seals quanto para MRAF e lamas.
Cisalhamento Dinâmico. Isso representa uma simplificação em relação ao PG de ligantes a quente, que requer também o BBR (Bending Beam Rheometer ou Reômetro de Flexão de Viga), além dos já citados RTFOT e PAV. Já para temperaturas intermediárias optou-se por não incluir nenhum parâmetro na especificação, pois as falhas que podem ocorrer são mais relacionadas à interação da emulsão com o agregado durante a ruptura na aplicação do que a uma propriedade específica do resíduo. Logo, o desempenho em temperaturas intermediárias depende do agregado utilizado, e deve ser contemplado por ensaios na dosagem do Tratamento de Superfície.
Equipamento de Adesão Vialit 16 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Já sabemos quais ensaios realizar em uma emulsão
e no seu resíduo asfáltico. Agora precisamos de limites
Mas esse critério não pode ser adotado no caso de
para os parâmetros desses ensaios de modo a termos uma
emulsões para Tratamentos de Superfície, pois a maioria
especificação baseada em desempenho.
desses tratamentos possui espessura inferior a 20 mm.
E, também, estabelecer quais os graus de desempenho desejados.
Neste caso, se convencionou adotar a própria temperatura da superfície. E essa temperatura é geralmente 3,9°C mais
No caso dos ensaios na emulsão in natura, as tabelas abaixo resumem os ensaios e limites para Tratamentos Superficiais e MRAF. Ensaios em emulsões para Tratamentos Superficiais
elevada que a adotada no SUPERPAVE. Por conveniência, decidiu-se que o EPG (Emulsion Performance Grade) seria o PG mais 3°C, tanto no grau superior, quanto no inferior, apesar dessa correção não ser necessária neste último caso. Assim, foram definidos os EPG superiores de 49, 55, 61, 67, 73 e 79 e inferiores de -7, -13, -19, 25, -31, -37, -43 e -49. É preciso também definir níveis de tráfego. Tratamentos de Superfície são dosados para níveis de tráfego diferentes de misturas a quente. O tráfego foi definido então em função da AADT – Média Anual de Veículos por Dia. Tráfego Baixo: de 0 a 500 AADT Tráfego Médio: de 501 a 2.500 AADT Tráfego Alto: de 2.501 a 20.000 AADT Como explicado na Parte 3, o parâmetro relacionado à exsudação e trilha de roda adotado foi o Jnr. O mesmo foi correlacionado aos resultados do MMLS3 conforme os gráficos abaixo, adotando-se como limites os valores de 80% de área exsudada para o Tratamento Superficial e 5mm de
Ensaios em emulsões para MRAF
afundamento de trilha de roda para o MRAF. Esses limites foram obtidos por correlação com o desempenho conhecido das emulsões aplicadas e da experiência com o simulador de tráfego, conforme os gráficos abaixo. Passa e classifica
Falha
No caso dos resíduos asfálticos, precisamos definir quais as temperaturas de pavimento a serem adotadas para os graus de desempenho.
Médio
Baixo
Falha
O SUPERPAVE se baseia em temperaturas de pavimento. Os ligantes asfálticos precisam ter valores definidos de suas propriedades de modo a garantir que eles terão desempenho satisfatório dentro dos limites estabelecidos de temperatura de pavimento. No caso da temperatura de desempenho superior, definiu-se a mesma como sendo a temperatura do revestimento asfáltico a 20 mm da superfície. Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
17
Os valores de especificação do Jnr para as emulsões de Alto
Médio
Baixo
Falha
tratamentos superficiais e MRAF são os seguintes: Para Tratamentos Superficiais AASHTO T 350 – Na temperatura do EPG Superior Non recoverable creep compliance, Jnr Máx Jnr @ 3.2 kPa, 8 kPa^-1 (Tráfego baixo) Máx Jnr @
ponto de vista
3.2 kPa, 5.5 kPa^-1 (tráfego médio) Máx Jnr @ 3.2 kPa, 3.5 kPa^-1 (Tráfego alto) Para MRAF Non recoverable creep compliance, Jnr Máx Jnr @ 3.2kPa, 5 kPa^-1 (Tráfego baixo) Máx Jnr @ 3.2 kPa, 1.5 kPa^-1 (Tráfegos médio e alto) Limites de Exsudação para Tratamentos Superficiais –
E para a retenção de agregados nos tratamentos
Tráfegos Alto (a), Médio (b) e Baixo (c) Limites de Trilha de
superficiais e trincamento térmico no MRAF, o parâmetro
Roda para MRAF – Tráfegos Alto (a), Médio (b) e Baixo (c)
adotado foi o módulo complexo G* em um ângulo de fase crítico dependente do EPG inferior, relacionado à perda de
Passa e classifica
Falha
agregados pelo Vialit (tratamentos superficiais) e à energia de fratura SENB (trincamento térmico no MRAF), cujas relações são mostradas nos gráficos abaixo.
Médio
Baixo
Falha
Relação Vialit x G* no δc - Tratamentos Superficiais
Alta M
Baixo
Falha
Relação Energia de Fratura x G* no δc - MRAF
18 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
O δc em função do EPG inferior é dado pela tabela abaixo:
Da mesma forma que no caso dos limites para temperatura superior, os limites aqui também foram determinados com base no desempenho conhecido das emulsões aplicadas e da experiência com os ensaios. Os limites foram de 25% a 35% de perda de agregados para tratamentos superficiais (dependendo do tráfego) e de 0,01J de energia de fratura para o trincamento térmico do MRAF (que não depende do tráfego). Para os tratamentos superficiais temos os seguintes limites de G*: DSR – Varredura de Frequência/Temperatura,
Esses valores dos parâmetros no resíduo asfáltico,
temperaturas 5°C e 15°C Resposta medida: G* no ângulo de
em conjunto com os parâmetros dos ensaios realizados na
Fase crítico, δc
emulsão, mostrados no início do artigo compõem a proposta
Máx. G* @ δc : 30 MPa (Tráfego baixo) Máx. G* @ δc
de especificação por desempenho para emulsões asfálticas
: 20 MPa (tráfego médio) Máx. G* @ δc : 12 MPa (Tráfego
apresentada como resultado final do NCHRP 09-50. Essa
alto)
especificação está em processo de validação por um outro O δc em função do EPG inferior é dado pela tabela abaixo:
NCHRP, o 09-63. Os resultados devem estar disponíveis em 2023. Agora já podemos definir uma nomenclatura para emulsões classificadas por desempenho. Um exemplo seria: CRS-EPG 67-19M Onde: CRS = Cationic Rapid Setting, ou emulsão catiônica de ruptura rápida - Aqui se descreve o tipo da emulsão com relação à carga de partícula (aniônica ou catiônica) e ao tipo de ruptura (rápida, média, lenta ou controlada)
E para o MRAF temos:
EPG 67-19 – Grau de Desempenho de Emulsão
Resistência à Baixa Temperatura – Trincamento Térmico
(Emulsion Performance Grade) para temperaturas do
DSR – Varredura de Frequência/Temperatura,
revestimento entre 67°C e -19°C
temperaturas 5°C e 15°C Resposta medida: G* no ângulo de Fase crítico, δc Máx. G* @ δc : 16 Mpa
M – Tráfego Médio Esse é de forma resumida o conceito de especificação por desempenho para emulsões. Como no caso da especificação SUPERPAVE para ligantes a quente, a adoção
Fonte das Figuras e Referência geral para o texto: NCHRP 9-50 - PerformanceRELATED Specifications for Asphaltic Binders Used in Preservation Surface Treatments - July 2016
do Grau EPG significa uma mudança de paradigma, difícil e trabalhosa, porém necessária para a melhor garantia da qualidade e durabilidade dos serviços de pavimentação.
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
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A importância do processo de britagem na forma dos agregados utilizados em tratamentos superficiais
artigos
José Wémenson Rabelo Chaves Universidade Federal do Ceará – UFC Lucas Calcante De Almeida Universidade Federal do Ceará – UFC Francisco Heber Lacerda De Oliveira Universidade Federal do Ceará – UFC Franklin José Chaves Universidade de Fortaleza - UNIFOR Jorge Alberto Leorne Aguiar Filho Universidade de Fortaleza - UNIFOR
Os tratamentos superficiais denotamse como um dos tipos de revestimentos asfálticos mais utilizados nos pavimentos rodoviários na região do Nordeste brasileiro. principalmente no Ceará, cerca de 61% da malha rodoviária é revestida por Tratamento Superficial por Penetração - TSP. Sendo os revestimentos asfálticos constituídos por agregados, ligantes asfálticos e, produtos complementares. A forma dos agregados graúdos utilizados em revestimentos asfálticos rodoviários influencia sua durabilidade, sobretudo quando aplicados em TSP. Neste sentido, este trabalho analisou a importância do processo de britagem, de agregados graúdos por meio da determinação do índice de forma. Foram obtidas duas amostras de agregados, uma normal e outra melhorada utilizadas em TSP, que foram ensaiados pelos métodos dos crivos e do paquímetro para a caracterização do seu índice de forma. Constatou-se que a quantidade dos agregados utilizados no britador terciário pode proporcionar um desgaste mais superficial da brita, conferindo-lhe uma forma mais cúbica que garante melhor desempenho ao revestimento. Conclui-se que os métodos de ensaios utilizados realçam a diferença entre as formas das duas amostras de agregados, devido à alteração no processo de britagem. Além disso, a forma dos agregados britados utilizados em tratamentos superficiais por penetração pode ser melhorada durante o processo de britagem, visando à obtenção de materiais que atendam às especificações técnicas das obras de pavimentação.
1 INTRODUÇÃO
A pavimentação viária é essencial para o desenvolvimento econômico e social, sendo indispensável a definição de critérios para seu projeto e execução de modo a garantir uma maior durabilidade em sua vida de serviço. Para isso, é necessário conhecer as propriedades dos materiais utilizados (AGUIAR FILHO, 2017). Os revestimentos asfálticos são constituídos por agregados, ligantes e, em alguns casos, produtos complementares. Os agregados britados empregados na pavimentação rodoviária passam por um controle das suas características físicas, geotécnicas e geométricas. Dentre essas, a forma, cúbica ou lamelar, tem influência na qualidade e na durabilidade dos revestimentos asfálticos, principalmente os de espessura delgada como os Tratamentos Superficiais por Penetração (TSP). As características das partículas dos agregados são dependentes da rocha de origem e do processo de produção, visto que é durante o processo de britagem que resulta a forma final dos agregados. A forma das partículas é caracterizada pelo índice de forma, que pode ser determinado de duas maneiras: pelo Método dos Crivos (DNER, 1994) e pelo
20 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Método do Paquímetro (ABNT, 2006). Os métodos em
Para Aguiar Filho (2017), a qualidade de rolamento e
questão apresentam procedimentos diferentes. O primeiro
durabilidade dos TSP está diretamente relacionada com a
ensaio é realizado por meio do uso de crivos redondos e
forma dos agregados britados empregados, pois o diâmetro
redutores, e o segundo, por sua vez, analisa por meio de um
do agregado da primeira camada determina a espessura
paquímetro a relação entre as dimensões – comprimento e
desse tipo de revestimento. A função do agregado no TSP é
espessura – do agregado.
de conferir resistência e estabilidade mecânica, resistindo
Diferentemente do que ocorre nos revestimentos densos,
às ações abrasivas do tráfego e transmitindo os esforços
a exemplo dos Concretos Asfálticos, os agregados graúdos
para as camadas inferiores do pavimento. Para a construção
presentes nos TSP estão mais expostos e, por conta disso,
de um TSP, na visão de Larsen (1985), os agregados que
necessitam de caracterização e seleção mais criteriosas,
atendam as características descritas anteriormente têm a
principalmente no que se refere ao índice de forma. Essa
forma mais cúbica.
exposição proporciona contato mais direto dos pneus dos veículos com o TSP, garantindo estabilidade, aderência e
2.1
Características dos agregados
segurança das operações. Diante do exposto, este trabalho tem por finalidade,
Os agregados podem ser classificados de acordo com
analisar a importância do processo de britagem na
sua origem, em naturais e artificiais. Naturais são aqueles
caracterização dos agregados graúdos utilizados em
que não necessitam de fragmentação e os artificiais são
tratamentos superficiais, por meio de dois métodos distintos
extraídos da rocha de origem e carecem de processos
para obtenção do índice de forma.
mecanizados para sua fragmentação (MME-SGM, 2009). Segundo a ABNT (1993), as dimensões dos agregados
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
graúdos variam entre 4,8 a 100 mm, sendo classificados conforme suas dimensões nominais.
Os TSP são uma das soluções mais adotadas para o revestimento de rodovias de baixo volume de tráfego no Brasil, principalmente devido ao seu caráter econômico (LOIOLA, 2009). Por sua vez, em países como a Nova Zelândia e os Estados Unidos, segundo Larsen (1985), o TSP é aplicado na manutenção preventiva de vias de médio e alto volume de tráfego. Na Austrália, essa técnica é tão bem desenvolvida que chega a 90% o índice de utilização do tratamento superficial para conservação de pavimentos flexíveis. Balbo (2014) define os TSP como revestimentos finos, constituído por asfaltos e agregados, sendo executado sobre a base ou sobre o revestimento do pavimento, não sendo aplicado processos de usinagem. Ainda conforme Balbo (2014), O principal material utilizado como ligante nos TSP é os asfaltos diluídos e a emulsão asfáltica do tipo RR-2C, podendo ser a convencional ou elastomérica. Os TSP são revestimentos obtidos por aplicação separada e sequencial de ligante betuminoso e agregado pétreo de granulometria previamente especificada, sendo a sua espessura final em função do diâmetro do agregado da primeira camada. Esse tipo de revestimento é classificado de acordo com BERNUCCI et al. (2010), conforme o número de camadas de agregados, em: Tratamento Superficial Simples (TSS), Tratamento Superficial Duplo (TSD) e Tratamento Superficial Triplo (TST).
Conforme Sena e Rezende (2001), as propriedades mecânicas de abrasão e dureza dos agregados têm relação com a rocha de origem. O basalto, que advém de rocha ígnea, é uma rocha adequada do ponto de vista de propriedades físicas e mecânicas devido sua alta resistência mecânica. De acordo com Chaves (2017), as características geotécnicas das rochas do estado do Ceará (local de extração dos agregados graúdos utilizados nesta pesquisa) são, principalmente de origem ígnea (plutônicas) e metamórficas (gnaisses), as quais atendem comumente as especificações com relação à perda ao choque, à abrasão e à durabilidade. A forma das partículas é caracterizada pela determinação do índice de forma que pode ser obtido de duas maneiras, pelo Método dos Crivos (DNER, 1994) e pelo Método do Paquímetro (ABNT, 2006). Segundo Aguiar Filho (2017), agregados de forma cúbica (Figura 1a) possuem uma melhor disposição de seus grãos no revestimento, com uma maior presença de vazios, e, consequentemente, uma melhor penetração do ligante no do agregado da segunda camada. Os agregados lamelares (Figura 1b), em contrapartida, devido à sua forma irregular, proporciona aos revestimentos em TSP um menor número de vazios, dificultando a penetração das camadas superiores. Com relação à influência da forma durante a execução dos TSP, agregados lamelares são mais susceptíveis à quebra durante o processo de compactação. Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
21
artigos
a) Agregados de forma cúbica
b) Agregados de forma lamelar
Fonte: Bernucci et al., 2010
Figura 1- Forma dos agregados
2.2
Processo de britagem
Comumente, o procedimento de obtenção de agregados graúdos nas pedreiras, dividem- se em cinco etapas (Figura
De acordo com Figueira et al. (2004), britagem pode
2): (i) desmonte e transporte da rocha, (ii) britagem primária,
ser definida como o conjunto de operações que tem como
(iii) britagem secundária, (iv) britagem terciária e (v)
objetivo a fragmentação de blocos de rocha, levando-os a
armazenamento e peneiramento (AGUIAR FILHO, 2017).
granulometria compatíveis para utilização direta ou posterior
Entretanto, não existe um circuito padrão para as etapas
processamento. Trata-se de uma operação unitária, que
da britagem, podendo a britagem terciária ser suprimida,
pode ser realizada em sucessivas etapas com equipamentos
como também ser incluída a britagem quaternária, cujo fato
apropriados para a redução de tamanhos adequados a
está ligado às características de fragmentação do material,
diversas aplicações na Construção Civil e na Engenharia
ou à granulometria do produto final. (SVENSSON e STEER,
Rodoviária.
1990).
Figura 2 - Esquema simplificado de um processo de britagem dividido em cinco etapas
22 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
A britagem primária tem como alimentação a rocha proveniente do desmonte, com tamanhos máximos da ordem de 0,50 m a 1,20 m. Os britadores empregados são de grande
3 MÉTODO DE PESQUISA Visando atingir o objetivo proposto, foi realizado um
porte e operam fragmentando a rocha principalmente por
estudo de caso numa pedreira localizada no município de
choque e compressão (TAVARES, 2009). Segundo Xavier
Maracanaú, Região Metropolitana de Fortaleza, Ceará. Na
(2012), a britagem primária é realizada a seco e tem uma
pedreira estudada, foi realizado o acompanhado do processo
razão de redução em torno de 8:1. Nesse estágio são utilizados
de britagem de rocha sã, do tipo Gnaisse, que é utilizada para
os britadores de mandíbulas, giratório e de impacto.
produção de agregados a serem utilizados tanto na construção
Após a quebra no britador primário, materiais da ordem de 20 cm a 50 cm são encaminhados até o alimentador
civil como na pavimentação, especificamente nos TSP. No caso da pedreira estudada, é adotado um sistema
do britador secundário, com o objetivo de diminuir a
de peneiras que recebem tanto as partículas provenientes
granulometria do material pétreo a um tamanho compatível
do britador terciário, como também as partículas menores
à britagem terciária, ou o produto final (FIGUEIRA et al.,
dos outros britadores (primário e secundário), que devido
2004). De acordo com Wills e Finch (2006), os britadores
ao seu tamanho não precisaram passar por mais um estágio
secundários operam a seco e são muito mais leves e menos
de britagem. Esse sistema consiste em uma sequência
robustos quando comparados aos britadores primários, pois
de peneiras de borracha vulcanizada e metálicas com as
são alimentados com partículas de diâmetro bem menor, sendo
seguintes aberturas: 1.1/2’’ (38,0 mm), 1.1/4’’ (32,0 mm),
geralmente utilizado nessa etapa, britadores de martelos,
1’’ (25,4 mm), 3/4’’ (19,0 mm), 1/2’’ (12,7 mm), 3/8’’ (9,5
cônico e giratórios.
mm).
Segundo Figueira et al. (2004), a britagem terciária é, em
Inicialmente, foram coletadas duas amostras de
geral, o último estágio de britagem. No entanto, existem usinas
agregados graúdos, num total de 22,00 kg, separadas
com mais de três estágios, cujo propósito é a obtenção de
conforme as características de britagem – normal ou
materiais finos e areias. Essa etapa de britagem é responsável
melhorada, descritas na Tabela 1. A quantidade de material
por entregar o produto da britadeira, cuja granulometria
coletado foi em relação a faixa granulométrica dos agregados
máxima está compreendida na faixa de 25 mm a 3 mm.
graúdos e a metodologia de determinação do índice de forma
Os equipamentos utilizados nesse estágio são os britadores
dos agregados, pois no Método dos Crivos (DNER, 1994)
cônicos, com uma razão de redução de 4:1 ou 6:1.
a amostra foi graduada na faixa C, requerendo 6.000 g de
Em geral, os britadores cônicos são o tipo mais utilizado
material. Por sua vez, no Método do Paquímetro conforme a
na indústria da construção civil, principalmente, nas etapas
norma (ABNT, 2006) utiliza-se uma amostra de 5.000 g do
secundária e terciária do processo de britagem. Seu baixo
material coletado em campo para cada ensaio.
custo de operação e manutenção e elevada durabilidade são características que levam à sua utilização na redução de tamanhos de rochas de alta dureza (METSON, 2015).
Tabela 1 - Quantidade de agregados graúdos coletados e características de britagem
De acordo com Cabral (2007), tem-se buscado melhoramento nos processos de britagem para a obtenção de um material mais adequado ao uso na Construção Civil e na Pavimentação Rodoviária, principalmente em TSP. Sendo uma das principais preocupações a adequação dos equipamentos
Dentre as amostras, uma passou por melhoramentos por
visando deixar o produto final dentro das normas técnicas, no
meio do processo de britagem. Para isso, operou-se o britador
que se refere ao índice de forma.
cônico (Figura 3a) com a câmara cheia, proporcionando uma
Uma dessas alterações do processo de fragmentação refere-se à quantidade de material utilizando no britador. Quando os britadores cônicos operam com a câmara cheia,
maior interação entre as partículas pétreas, objetivando a produção de agregados com a forma cúbica (Figura 3b). No terceiro estágio do processo de britagem, foram
proporciona uma maior produção de finos e maior desgaste
produzidos agregados que variaram de 3/8’’ (9,5 mm)
nas partículas, reduzindo a formação de agregados lamelares
a 3/4’’ (19,0 mm), como exposto na Figura 4. Os
e, por consequência, produzindo agregados mais cúbicos,
agregados resultantes dessa etapa foram os que possuíram
estes apropriados à pavimentação rodoviária (BRIGGS e
granulometria e forma adequada para utilização nos
EVERTSSON, 1998; SILVA e MELO, 2020).
Tratamentos Superficiais por Penetração.
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
23
artigos
a) Britador Cônico Furlan 43000
b) Agregados provenientes
Figura 3 - Britador Cônico utilizado com a câmera cheia e tamanho do material proveniente
Melhorada (3/4)”
Normal (3/4)”
Figura 4 - Amostras de agregados graúdos coletados
2.1
Método dos Crivos
P2 = soma das percentagens retidas no crivo redutor II, de todas as frações ensaiadas;
Para a elaboração do Método dos Crivos, foram ensaiadas
N = número de frações ensaiadas.
duas amostras: uma com a brita 3/4” melhorada na britagem e outra com a brita 3/4” normal, conforme o DNER (1994).
Esse índice varia de 0,0 a 1,0, sendo o agregado
O índice de forma da amostra foi determinado pela
considerado de cubicidade adequada quando se aproxima de 1,0 e lamelar quando se aproxima 0,0. Para aceitação de
equação 1
(1) Em que: F = índice de forma; P1 = soma das percentagens retidas no crivo redutor I, de todas as frações ensaiadas; 24 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
agregados graúdos para TSP é adotado o limite mínimo de 0,5 (DNIT, 2012).
2.2
Método do Paquímetro Para a elaboração do Método do Paquímetro, conforme
ABNT (2006), utilizaram-se duas amostras de 5.000 g do
material, uma com a brita melhorada na britagem e outra
Todas as medidas coletadas foram inseridas em um
com a brita normal. Através do ensaio de granulometria por
software de planilha eletrônica para o cálculo da relação c/e.
peneiramento (DNER, 1994), constatou-se que os agregados
Expressando o índice de forma dos agregados graúdos como a
graúdos coletados passaram na peneira de 19 mm, desse
média da relação c/e dos duzentos grãos medidos, conforme
modo, a quantidade mínima de amostra a ser ensaiada é
a equação 3. O procedimento foi feito para as duas amostras,
5.000 g (Tabela 2).
uma com brita melhorada na britagem e outra com brita
TABELA 2 - QUANTIDADE MÍNIMA DE MATERIAL PARA ENSAIO (ABNT, 2006).
normal.
(3) Em que:
As amostras (normal e melhorada) foram levadas a um peneirador vibratório com peneiras da série normal e intermediária (19 mm, 12,5 mm e 9,5 mm), de forma
I = Índice de forma do agregado; c = maior dimensão possível em qualquer direção do grão;
a dividi-la em frações. A quantidade de grãos retidos em
e = menor dimensão possível; e
cada peneira é aplicada na equação 2 para determinar- se a
200 = número total de grãos necessários para o ensaio.
quantidade de agregados a serem medidos. Segundo este método, agregados britados de forma
(2)
cúbica, ou seja, de forma ótima terão índice próximo de 1,0, os grãos lamelares apresentarão valores bem mais elevados,
Em que:
geralmente acima de 3,0, não sendo recomendado sua
Ni = número de grãos para medição da fração i;
utilização em TSP.
Fi = porcentagem retida individual da fração i; F1 + F2 + ... + Fn = soma das porcentagens retidas individuais das frações que serão medidas;
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
200 = número total de grãos necessários para o ensaio. Determinadas as quantidades de grãos a serem ensaiados
Nesta seção, apresentam-se os resultados dos índices de
por fração e com o auxílio de um paquímetro com resolução
forma dos agregados graúdos analisados nesta pesquisa por
de 0,1 mm, foram aferidos o comprimento (c) e espessura
meio da utilização dos dois métodos descritos – dos Crivos
(e) de cada grão (Figura 5), no qual o comprimento é a maior
e do Paquímetro. De posse desses valores, classificaram-
dimensão possível medida em qualquer direção do grão, e a
se os agregados quanto à forma e, por consequência, sua
espessura, a menor distância possível entre planos paralelos
adequabilidade para o uso em Tratamentos Superficiais por
entre si em qualquer direção.
Penetração.
Figura 5 - Aferição de medidas com o Paquímetro Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
25
4.1
Método dos Crivos
Percebeu-se, também, que as distribuições percentuais da quantidade de grãos de acordo com a relação c/e são um dos
Constataram-se os valores de índice de forma de
fatores determinantes na forma do agregado.
0,83 para os agregados graúdos produzidos por processo de britagem normal e 0,93 para os agregados graúdos da britagem melhorada. Conforme o DNER (1994), os agregados graúdos ensaiados podem ser considerados de cubicidade adequada, pois o valor do índice de forma se aproxima de 1,0. Vale ressaltar que a amostra dos agregados do processo
artigos
de britagem melhorada possui a forma mais cúbica que os produzidos por britagem normal em cerca de 12% no que diz respeito ao seu índice de forma. Observou-se que essa diferença se deve a alterações no processo de britagem, visando um melhoramento do agregado graúdo produzido para obtenção de uma brita mais cúbica. Acerca dos TSP, as duas amostras são adequadas para execução deste tipo de revestimento, pois o valor do índice de forma é maior que o limite mínimo de 0,5 estabelecido por
Figura 6 - Distribuição percentual da quantidade de agregados de britagem normal e melhorada com a relação c/e
DNIT (2012).
4.2
Método do Paquímetro
Obtiveram-se como índice de forma da amostra de agregados graúdos do processo de britagem normal o valor de
4.3 Resultado Geral TABELA 3 - VALORES MÉDIOS DO ÍNDICE DE FORMA DOS AGREGADOS GRAÚDOS DE BRITAGEM NORMAL E MELHORADA
2,36 e para a amostra de agregados da britagem melhorada de 1,87. Apesar do Método do Paquímetro não ser utilizado para classificação do índice de forma de agregados utilizados em TSP, os agregados das duas amostras são adequados quanto à forma, pois o valor do índice de forma está abaixo de 3,0, como descrito na ABNT (2006). Devido às alterações no processo de britagem para
Para comprovar visualmente a diferença entre as duas amostras de agregados graúdos ensaiados nesta pesquisa,
obtenção de agregado graúdo melhorado, verificou-se que
uma porção de cada amostra foi distribuída uniformemente
esses agregados possuem a forma mais cúbica, podendo ser
sobre uma bancada (Figura 7), sendo possível verificar a
constatado pelo valor do seu índice de forma mais próximo
diferença na forma os agregados de forma cúbica e os de
de 1,0, ao contrário da amostra de agregados da britagem
forma lamelar. Nos agregados graúdos de forma cúbica tem-
normal, que possui índice de forma mais próximo de 3,0,
se uma melhor distribuição granulométrica que proporciona
conferindo- lhe, assim, uma presença maior de agregados
um melhor contato grão-grão e o intertravamento do esqueleto
com forma lamelar. Esta forma mais cúbica das partículas
sólido dos revestimentos em TSP.
que apresentaram o processo de britagem melhorado,
Os agregados lamelares possuem grãos de formas
especificamente na britagem terciária, também foi observada
mais angulares o que dificulta tanto o encaixe de grãos
nos estudos de Silva e Melo (2020).
menores, como também a penetração do ligante asfáltico
A partir dos valores dos índices de forma obtidos pelo
em decorrência da menor presença de vazios. O processo de
método do paquímetro para as amostras de agregados
britagem melhorado adotado, responsável pela a formação
graúdos dos processos de britagem normal e melhorada,
de partículas mais cúbicas, melhorou a forma dos agregados,
pode-se observar pelos gráficos da Figuras 6, que 74,5% dos
o que significa que são mais adequados para o uso em
agregados graúdos que possuíram seu processo de britagem
revestimentos asfálticos, principalmente nos TSP. Outro fator
melhorado, obtiveram a relação c/e menor que 2,0, enquanto
é o incremento da capacidade estrutural do revestimento,
que a maior parte (59%) dos agregados oriundos da britagem
garantindo uma maior durabilidade ao pavimento e uma
normal apresentaram a relação c/e maior ou igual a 2,0.
condição de rolamento do tráfego adequada.
26 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Figura 7 - Disposição de britas cúbicas e lamelares
5 CONCLUSÕES Evidenciou-se que o índice de forma dos agregados
partículas se dá principalmente, pelo choque com as
graúdos analisados neste artigo ficou melhor representado
paredes do equipamento, gerando partículas com forma
pelos resultados obtidos a partir do Método dos Crivos.
lamelar. Entretanto, quando o britador opera com uma maior
Apesar do Método do Paquímetro não ser empregado
quantidade de material, a fragmentação dos grãos se dá
no meio rodoviário, seu resultado corroborou com a
por cisalhamento e, também, por atrito entre as partículas,
conceituação do índice de forma das duas amostras
proporcionando um maior desgaste na superfície da brita,
ensaiadas.
conferindo uma forma cúbica ao agregado.
Apesar dos agregados graúdos obtidos do processo
Por meio dos estudos e ensaios de laboratório realizados
de britagem normal atenderem aos limites estabelecidos,
para este trabalho, pode-se concluir que a forma dos
a inclusão de uma etapa para melhoria do processo
agregados britados utilizados em tratamentos superficiais
de britagem possibilitou a obtenção de agregados com
por penetração resulta, principalmente, do processo de
uma forma cúbica, sendo mais adequados ao uso nos
britagem. Além disso, sua forma pode ser melhorada durante
Tratamentos Superficiais por Penetração. Quando o britador
este processo, visando à obtenção de materiais que atendam
opera com pequenas quantidades, a fragmentação das
às especificações técnicas das obras de pavimentação.
REFERÊNCIAS
DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. DNER-ME 086/94. Agregados: determinação do índice de forma. Norma Rodoviária. Diretoria Executiva. Institutode Pesquisas Rodoviárias, Rio de Janeiro, 1994. Disponível em: http://ipr. dnit.gov.br/normas- e-manuais/normas/meetodo-de-ensaio-me/dner-me086-94.pdf. Acesso em: 19 jul. 2019. LARSEN, Johannes. Tratamento Superficial na Conservação e Construção de Rodovias. ABEDA, Rio de Janeiro, 1985. LOIOLA, Paulo Roberto Reis. Estudo de Agregados e Ligantes Alternativos para Emprego em Tratamentos Superficiais de Rodovias. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transporte). Universidade Federal do Ceará (UFC), Fortaleza, 2009. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/3670/1/2009_dis_ prrloiola.pdf. Acesso em: 14 de abr. 2019. METSON. Britador cônico HP5 da Metso é destaque na M&T Expo 2015. São Paulo. Disponível em: <http://www.metso.com.br/brasil/noticias/2015/britador-conico-hp5da- metso-e-destaque-na-mt-expo-2015/> Acesso em: 17 nov. 2019. MME - Ministério de Minas e Energia; SGM - Secretaria de Geologia, Mineração e Transformação Mineral. SINOPSE 2009. Disponível em: http://www.mmegov SVENSSON, Anders; STEER, James Frank. New cone crusher technology and developments in comminution circuits. Minerals Engineering. v.3, n. 2, p 83-103, . TXAVIER, Mariana Sans Carvalho. Equipamentos de Fragmentação: uma revisão avaliando circuitos alternativos para moagem de finos. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Minas Gerais. 2012. Disponível em: https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-9CAJ7H/1/ monografia mariana_xavier_sans_de_carvalho_rev_34x.pdf. Acesso em: 20 de abr. 2019. WILLS, Barry; FINCH, James. Mineral Processing Technology – An Introduction to the Practical Aspects of Ore Treatment and Mineral Recovery, 7 ed. ButterworthHeinemann. Queensland, 2006.
AGUIAR FILHO, Jorge Leorne. A importância da britagem na forma dos agregados utilizados nos revestimentos asfálticos. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Universidade de Fortaleza (UNIFOR), Curso de Engenharia Civil, Fortaleza, 2017. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7809: Determinação do índice de forma pelo método do paquímetro. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 2006. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7225: Materiais de pedra e agregados naturais. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, 1993. BALBO, José Tadeu. Pavimentação asfáltica: materiais, projeto e restauração. 1. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2014. BERNUCCI, Liedi Legi Bariani; MOTTA, Laura Maria Gorreti. CERATTI, Jorge Augusto Pereira; Soares, Jorge Barbosa. Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros. Rio de Janeiro: Petrobras, ABEDA, 2010. BRIGGS, Derek.; EVERTSSON, Carl Magnus. Shape potential of rock. Mineral Engineering, Santiago, v.11, n. 2, p 125-132, 1998. CABRAL, Keillon Oliveira. Influência da areia artificial oriunda da britagem de rocha granito- gnaisse nas propriedades do concreto convencional no estado fresco e endurecido. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). Universidade Federal de Goiás (UFG), Goiânia, 2007. Disponível em: https://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/669#:~:text=TEDE%3A%20 Influ%C3%AAncia %20da%20areia%20artificial,no%20estado%20fresco%20e%20endurecido. Acesso em: 13 fev. 2019. CHAVES, José Franklin. Notas de Aula – Pavimentação e Drenagem. Universidade de Fortaleza (UNIFOR), Fortaleza, 2017.
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
27
artigos
Análise de irregularidade longitudinal de dois trechos monitorados em Santa Maria - RS
1. INTRODUÇÃO Uma malha rodoviária bem conservada é um importante fator para o desenvolvimento econômico e social de qualquer nação. A construção e manutenção das rodovias demanda de um grande investimento nacional. Devido a isso é necessária uma boa otimização do uso de recursos de gestores para A irregularidade longitudinal medida na superfície é uma das principais avaliações das condições de funcionalidade de um pavimento rodoviário. Desse modo, este trabalho avalia o desempenho do pavimento frente a irregularidade longitudinal e o volume de tráfego da via de dois trechos monitorados na cidade de Santa Maria, Rio Grande do Sul. Os segmentos estão localizados na Avenida Hélvio Basso e na ERS-509 – “Faixa Velha”. São apresentados os IRI dos anos de acompanhamento dos trechos bem como o NUSACE dos mesmos. O objetivo desse trabalho é contribuir com o banco de dados da Rede de Tecnologia em Asfaltos, ANP/PETROBRAS, no processo de atualização do Novo Método de Dimensionamento Nacional (MeDiNa), para os pavimentos asfálticos do Brasil. A partir das análises percebe-se que os valores de IRI dos dois trechos monitorados encontram sua superfície em ótimas condições, porém a Avenida Hélvio Basso apresenta maior N acumulado e valor de IRI.
aplicar em locais estratégicos. Sabendo que a uma maior qualidade na superfície do pavimento tem efeito direto no desempenho do transporte rodoviário e no setor econômico, é necessário realizar monitoramentos constantes nas rodovias para avaliar essa estrutura, intervindo quando necessário e oferecendo segurança e conforto aos usuários. Diante disso, tem-se a medida de irregularidade longitudinal que ajuda a medir o quão bom ou ruim o pavimento asfáltico encontra-se. Segundo Barella (2008), a irregularidade do pavimento encontra-se diretamente relacionada aos custos operacionais e à vida útil do pavimento. Portanto, o presente trabalho busca avaliar o efeito da irregularidade longitudinal (IRI) frente ao tráfego de veículos de dois trechos monitorados na cidade de Santa Maria, Rio Grande do Sul através da Rede Temática de Asfalto/ Petrobras. O trecho 1 é referente à Avenida Hélvio Basso e o trecho 2 é referente à ERS-509 conhecida como Faixa Velha.
28 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Pedro Schmidt Ilha
Universidade Federal de Santa Maria
Debora Tanise Bordin
Universidade Federal de Santa Maria
Lucas Dotto Bueno
Professor Universidade Federal de Santa Maria
Tatiana Cureau Cervo
Professor Universidade Federal de Santa Maria
Deividi da Silva Pereira
Professor Universidade Federal de Santa Maria
Luciano Pivoto Specth
Professor Universidade Federal de Santa Maria
2. REFERENCIAL TEÓRICO
diretamente a maneira com a qual a estrutura atende ao público que por ela trafega.
2.1.
Irregularidade longitudinal
Nakahara et al. (2006) afirmam que o crescimento da irregularidade com o tempo é condicionado à qualidade
A irregularidade longitudinal medida na superfície é um
executiva do processo construtivo, aos componentes
dos principais parâmetros de avaliação das condições de
estruturais (materiais utilizados e espessuras das camadas),
funcionalidade de uma estrutura de pavimento rodoviário.
solicitações do tráfego e fatores ambientais.
Apesar de bastante difundidos, os índices que determinam
Consequentemente, com o passar do tempo e o
e quantificam a irregularidade longitudinal envolvem
aumento dos valores acumulados de solicitações do tráfego,
uma série de aspectos que podem alterar a magnitude de
acarretando no surgimento de defeitos na superfície do
seus resultados. No Brasil, o parâmetro normatizado para
pavimento, atrelados ao comportamento dos materiais que
avaliação de irregularidade é o Quociente de Irregularidade
constituem a estrutura e às ações de degradação causadas
(QI). Todavia, a boa prática rodoviária e os Manuais de
pelas condições climáticas, as irregularidades longitudinais
Restauração (DNIT, 2006) e Gerência de Pavimentos (DNIT,
tendem a aumentar (BUENO, 2019).
2011) já adotaram o International Roughness Index (Índice
Os autores ainda recomendam que a irregularidade
Internacional de Irregularidade - IRI) como o principal
longitudinal seja monitorada desde as etapas iniciais da
quantificador dos desvios da superfície em relação a um
construção da estrutura do pavimento, objetivando quantificar
plano ideal de referência. A nível normativo, DNER PRO
o seu desempenho funcional ao longo do tempo baseado no
164/94 descreve a irregularidade longitudinal como o “desvio
parâmetro inicial da qualidade construtiva obtida após o final
da superfície da rodovia em relação a um plano de referência,
da reabilitação ou execução de novo segmento rodoviário.
que afeta a dinâmica dos veículos, a qualidade de rolamento e as dinâmicas sobre a via”. Barella (2008) elabora uma explicação mais simples e completa, englobando a normativa brasileira, americana e de Domingues (2004), a qual o autor afirma, “A irregularidade
De acordo com o DNIT (2006a), podem-se classificar os equipamentos que realizam a determinação de irregularidade longitudinal na rodovia em sistemas de medidas diretas do perfil longitudinal, sistemas de medidas indiretas do perfil
longitudinal de um pavimento representa o conjunto dos
longitudinal, sistemas baseados na reação do veículo e ainda
desvios indesejáveis de sua superfície, que atrapalha o
sistemas de medidas com sonda sem contato.
rolamento rápido e suave dos veículos, gera insegurança e onera seus usuários, além de acelerar a degradação do
2.2.
Perfilômetro inercial
pavimento”. Hajek et al (1998) complementam salientando que a irregularidade longitudinal é um dos mais importantes indicadores do desempenho do pavimento, pois ela afeta
Barella (2008) relata que, no Brasil, começou-se a usar efetivamente os perfilômetros inerciais no ano de 2003. Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
29
A primeira grande operação de fins práticos realizada com
pelas normativas nacionais é o Quociente de Irregularidade
este tipo de equipamento, de acordo com o autor, ocorreu
(QI), expresso em contagens/km. O International Roughness
na Rodovia dos Bandeirantes (São Paulo/SP), onde foram
Index ou Índice Internacional de Irregularidade (IRI),
medidos os perfis longitudinais das obras de artes especiais
expresso em m/km, bastante difundido e utilizado, não
para cálculo de irregularidade em pequenos intervalos de
é normatizado, embora mencionado diversas vezes por
espaço. O autor em sua tese de doutorado, desenvolve e
documentos oficiais do DNIT. (BUENO, 2019)
válida no meio acadêmico o perfilômetro inercial usado nesse estudo.
artigos
Os módulos de medição a laser utilizados neste
Hajek et al (1998) afirmam que, desde então, o IRI se tornou um índice padrão reconhecido para medir a irregularidade longitudinal de pavimentos rodoviários,
equipamento funcionam por triangulação. A posição deste
utilizado relevantemente como indicador de serventia e
feixe é registrada por um sensor especial, para o qual o
necessidade de manutenção rodoviária. Os autores ainda
reflexo do laser na pista é direcionado (BARELLA, 2008).
citam algumas vantagens do uso do IRI, são elas:
O autor descreve que cada um dos módulos laser tem a sua transmissão de dados administrada por um sistema
a) Aplicabilidade geral dos seus resultados: o IRI,
eletrônico microcontrolado de acordo com as solicitações
baseado em um perfil, deve ser um índice geograficamente
de um gerenciador. Esse microcontrolador verifica, a altas
transferível e estável, invariável com as condições climáticas
frequências, todos os pontos do sensor, determinando o
encontradas no momento do levantamento, permitindo a sua
dado de maior intensidade da luz refletida pelo laser na
aplicação em comparações de irregularidade e modelagem
superfície avaliada, originando assim o resultado da medida
do desempenho de pavimentos; b) Alocação equitativa de recursos: quando adotado
adquirida. Barella (2008) ainda salienta a similaridade na
por grandes agências rodoviárias, o IRI pode proporcionar
concepção de funcionamento do perfilômetro inercial da
uma alocação mais equitativa dos fundos de conservação/
Cibermétrica em relação aos demais. Conforme o autor,
manutenção do pavimento; c) Rentabilidade: abertura de um mercado comercial,
a base de aquisição consiste em efetuar as medidas dos sensores de aceleração, deslocamento e do hodômetro de
já que as agências rodoviárias podem contratar medidas de
forma rápida e simultânea. O processamento de tais dados
IRI;
consiste em duas integrações dos valores registrados pelos acelerômetros. Este resultado determinará o posicionamento vertical
d) Disponibilidade do perfil real do pavimento: o perfil necessitado para o cálculo do IRI pode servir para determinar a origem do problema de irregularidade e
instantâneo de cada um dos módulos que contém os
projetar tratamentos e manutenção adequada em locais
acelerômetros, verificando assim a localização vertical
específicos do trecho avaliado.
relativa da carroceria do veículo no qual os sensores estão instalados. Sabe-se assim se os módulos estavam,
Sayers et al (1986a) descrevem variadas maneiras
no instante da medição, acima ou abaixo da sua posição
de calcular o IRI a partir de um determinado perfil real
referencial com o veículo parado, quantificando também
(computador analógico e perfil contínuo, integração
a magnitude desta diferença em termos de aceleração
numérica computacional, correlação com outros índices e
gravitacional.
uso de uma matriz de transição contínua de estado).
O perfil vertical é determinado baseado nos dados
A metodologia de cálculo mais difundida parte do uso
de deslocamentos medidos pelo laser e calculados pelas
de uma matriz de transição contínua de estado. Assim
integrações das acelerações verticais. Feito isso, opera-se
como o cálculo do QI, a determinação do IRI com base em
uma adição ou subtração de uma medida pela outra, em
um perfil longitudinal não chega a ser destacadamente
cada um dos módulos, conforme a posição revelada pelos
complexa, porém a normativa americana ASTM E 950/09,
acelerômetros (Barella, 2008).
que trata do cálculo deste índice de irregularidade, não descreve manualmente suas operações.
2.3. Internacional Roughness Index ou Índice internacional de irregularidade (IRI)
Sayers et al (1986b), Sayers (1995), Karamilhas (2005) e Barella (2008) buscam em seus respectivos trabalhos descrever as diretrizes de cálculo para determinar
No Brasil, a escala padrão de irregularidade adotada
30 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
o IRI, em m/km.
3. METODOLOGIA Serão abordados maiores detalhes sobre os dois trechos:
3.2.
ERS-509 - Faixa Velha
A ERS-509 – Faixa Velha é uma estrutura de
Avenida Hélvio Basso e ERS-509 – “Faixa Velha”, bem como
pavimento novo onde também é realizado o monitoramento
os procedimentos adotados nas contagens de tráfego e ensaio
semestralmente do trecho de 280 metros. O local encontra-
de IRI.
se um uma altitude média de 108 metros com uma latitude
3.1.
Avenida Hélvio Basso
A Avenida Hélvio Basso é um trecho de pavimento de estrutura nova onde teve sua liberação de tráfego em 18 de maio de 2013. O trecho encontra-se em uma altitude média de 85 metros e inicia na latitude 29º42’46,77” Sul, longitude 53º48’39,59” Oeste e termina na latitude 29º42’37,96” Sul, longitude 53º48’43,59” Oeste. O trecho em monitoramento pelo grupo GEPPASV (Grupo de Estudos e Pesquisas em Pavimentos e Segurança Viária) corresponde a 280 metros. Sua composição está apresentada na Figura 1 onde consiste em um subleito de solo argiloso, classificado por Santos (2015) como A-6 (Sistema Rodoviário de Classificação – TRB), uma camada de sub-base, constituída por duas sobreposições de macadame seco – MS – (cada uma com 200mm), seguida por brita graduada simples. O
29º41’38,59” Sul, longitude 53º45’28,27” Oeste inicial e latitude 29º41’38,86” Sul, longitude 53º45’39,69” Oeste final. Esse trecho, mais recente, teve sua liberação do tráfego em 3 de março de 2016. A partir de então iniciaram-se os monitoramentos. A composição estrutural do pavimento construído na ERS-509 consiste em duas camadas (cada uma com 50mm) sobrepostas de asfalto borracha (ECOFLEX AB08, com 0,03% DOPE), assentes sobre uma base de brita graduada simples. A sub-base consiste em macadame seco disposto sobre um subleito de solo argiloso, classificado pela metodologia TRB como A-7-6, reforçado por 600mm de pedra detonada e 400mm de pedra pulmão. A Figura 2 apresenta o sistema de camadas presente na ERS-509.
3.3.
Contagens de Tráfego
Ao longo do período de operação dos trechos de Santa
revestimento é composto por uma camada de 60 mm de
Maria/RS, no primeiro momento, foi contabilizado o tráfego
concreto asfáltico, dosado com ligante asfáltico convencional
real em um final de semana típico (sábado e domingo) e em
(50/70) e diâmetro máximo nominal dos agregados de
uma noite/madrugada típica (das 22 horas do dia anterior
12,5mm. A Figura 1 apresenta a estrutura de camadas do
às 6 horas do dia seguinte) de uma quarta- feira. Entende-
pavimento.
se que este processo permite distribuir de maneira mais
Figura 1: Estrutura do pavimento monitorado na Av. Hélvio Basso em Santa Maria/RS
Figura 2: Estrutura do pavimento monitorado na ERS-509 em Santa Maria/RS Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
31
adequada o fluxo de veículos ao longo dos dias úteis e finais
Os dados obtidos com os sensores diagonais não foram
de semana, assemelhando da melhor maneira possível o
considerados no cálculo da irregularidade. Os valores obtidos
tráfego contabilizado e o tráfego real.
de IRI representam a média dos resultados provenientes das
As contagens de tráfego ocorrem semestralmente nos
trilhas de roda externa e interna, filtradas as ocorrências de
dois trechos em análise a partir da data das suas respectivas
“Cartas Controle” ou “Gráficos de controle”, seguindo as
liberações do tráfego. Portanto, são utilizados valores reais
recomendações em Oliveira et al (2013).
renovados semestralmente e não são empregadas taxas
A determinação da irregularidade nos dois trechos até
de crescimento. A discriminação do tráfego foi efetuada
2016 foram obtidos pelo equipamento da Pavesys Engenharia
conforme recomendações do Manual de Execução de Trechos
conforme apresentado na Figura 3.
artigos
Monitorados (DNIT, 2011). O cálculo do número de repetições do eixo padrão (N) foi realizado conforme recomendações do Manual de Estudos de Tráfego (DNIT, 2006b), mediante utilização dos fatores de equivalência de carga (FEC) desenvolvidos pela USACE. A escolha de utilizar o FEC da USACE se deve pela maior disseminação do seu uso pelos órgãos rodoviários nacionais. Além disso, é importante salientar que devido a impossibilidade de realizar pesagens dos veículos comerciais, todos os eixos dos veículos comerciais utilizados na composição do N foram considerados com a sua carga máxima legal. A Tabela 1 apresenta os eixos adotados na composição da matriz de tráfego, com seus limites de carregamento estabelecidos pelo CONTRAN (1998). TABELA 1: CARGAS MÁXIMAS LEGAIS DOS EIXOS COMERCIAIS ADOTADOS NA COMPOSIÇÃO DO TRÁFEGO
Figura 3: Perfilômetro inercial da Pavesys Engenharia
A partir de 2017 o GEPPASV da Universidade Federal de Santa Maria em parceria com a ANP/PETROBRAS adquiriu o seu equipamento para operar nos trechos monitorados de Santa Maria/RS. A partir desse ano os parâmetros de irregularidade foram determinados pelo novo equipamento da UFSM, conforme apresenta a Figura 4.
Até o ano de 2015, os dados de tráfego foram coletados semestralmente em uma semana típica, durante 16 horas (das 6 às 22 horas) em três repetidos dias (terça, quarta e quinta feira). A partir de 2016, devido à consistência comprovada dos dados adquiridos, foi definida a manutenção de aquisição do tráfego semestral em um único dia (quartafeira) de uma semana típica. A consistência comprovada está esclarecida com maiores detalhes em Bueno (2019).
3.4. Irregularidade Longitudinal As avaliações de irregularidade nos dois trechos, Avenida Hélvio Basso e ERS-509 – Faixa Velha, foram executadas com perfilômetro inercial a laser. Foram
Figura 4: Perfilômetro inercial da UFSM
O novo equipamento adquirido opera em uma taxa de aquisição de dados de aproximadamente 4.000 medidas/segundos e uma velocidade operacional
considerados apenas os dados obtidos dos sensores
mínima de 30km/hora. Posteriormente ao levantamento
posicionados nas trilhas de roda interna e externa da faixa
de campo os dados eram processados através do software
sobre a qual o veículo de operação trafegava.
CiberShell. Essa ferramenta foi desenvolvida pela
32 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Cibermétrica para equipamento dos dados gerados pelo
Portanto é notável que mais veículos comecem a circular por
perfilômetro. Esse processo segue 3 etapas que podem ser
pistas duplicadas.
observadas em Bueno (2019). Os dados obtidos no levantamento de campo são
Como já mencionado na metodologia, os ensaios de IRI foram realizados com dois equipamentos diferentes.
referentes a uma única passagem do veículo, onde o
Essa mudança de equipamento ocasionou uma mudança de
perfilômetro estava acoplado no carro. Esse processo só era
patamar dos resultados obtidos com os dois equipamentos
repedido caso o operador indicasse alguma anomalia como:
utilizados no período de monitoramento. Portanto, optou-se
redução de velocidade abaixo do limite inferior, perda de
por expurgar os dados de irregularidade medidos de fevereiro
comunicação sensor/computador ou desvio no percurso.
de 2015 a junho de 2016, na Avenida Hélvio Basso.
4. RESULTADOS E ANÁLISES
Interpretou-se, sob o ponto de vista prático, que ocorreram acentuações inconsistentes dos valores de irregularidade longitudinal nesse período. Para um maior aprofundamento
Referente a contagem de tráfego, sendo os dois trechos pistas duplas, foram escolhidas as pistas com maior número
do tema se faz necessário a leitura em Bueno (2019). A Tabela 2 apresenta os valores processados de IRI dos
N para cada trecho, ou seja, a faixa da direita. Na Avenida
trechos medidos ao longo do tempo e a Figura 6 apresenta
Hélvio Basso o valor do tráfego anual médio acumulado
a relação do dos valores de IRI em função da NUSACE
aproximado desse local até 2018 foi de NUSACE= 7,52x106
acumulado.
e para a ERS-509 – Faixa Velha o valor aproximado foi de aproximadamente NUSACE = 4,45x106.
TABELA 2: IRI (M/KM) DA AVENIDA HÉLVIO BASSO E ERS-509 – FAIXA VELHA
Para o entendimento da magnitude da composição de veículos que trafegam nas duas pistas monitoradas tem-se a Figura 5 que apresenta os valores de NUSACE acumulado para a Avenida Hélvio Basso e ERS-509 – Faixa Velha frente aos meses de monitoramento do IRI.
Figura 6: Valores de IRI da Avenida Hélvio Basso e ERS-509 – Faixa Velha
Segundo DNIT ES 031/2006 o pavimento satisfatório Figura 5: Tráfego acumulado dos trechos monitorados em Santa Maria/RS
Segundo a classificação de Ceratti et al (2015) tanto a Avenida Hélvio Basso como a ERS-509 – Faixa Velha encontram-se, atualmente, em um volume de tráfego moderado (106<N≤107). Ainda, pode-se considerar um aumento constante no
deve apresentar um IRI ≤ 2,7. Além disso o Manual de Restauração do DNIT (2006) determina uma classificação dos IRI. O trecho monitorado da ERS-509 – Faixa Velha é considerado um excelente pavimento frente à irregularidade longitudinal, pois seus valores de IRI estão na faixa de 1 a 1,9 m/km. Já o trecho monitorado na Avenida Hélvio Basso é considerada, ao longo da sua trajetória um pavimento
tráfego dos dois trechos analisados e. Esse fato ocorre porque
com uma boa irregularidade, pois sua faixa de valor de IRI
os trechos em análises fazem parte de um pavimento novo,
concentra-se entre 1,9 e 2,7 m/km.
que foi construído para duplicar a via e o acompanhamento começou quando foi liberado para a utilização do tráfego.
Pode-se observar que há uma pequena redução de alguns monitoramentos para outros, porém essas classificações Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
33
são consideradas corriqueiras com comportamento aleatório para ensaios de campo. Segundo Paterson (1987), essas diferenças são partes naturais de conjunto de dados
Para obter um novo método de dimensionamento é
empíricos. Essa diferença pode ter ocorrido pela diferença
indispensável ter um grande banco de dados de trechos
de operador do equipamento devido ao acompanhamento de
monitorados, portanto, esse trabalho busca colaborar com a
muitos anos. Barella (2008) também afirma que qualquer
Rede de Tecnologia em Asfaltos ANP/PETROBRAS.
troca de operador ou alteração no alinhamento escolhido pode ocasionar oscilações nos resultados de irregularidade. Ainda é possível comparar os dois trechos e perceber que
artigos
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Referente ao IRI, em geral, os dois trechos monitorados, Avenida Hélvio Basso e ERS-509 – Faixa Velha, encontramse em bons estados de irregularidade. Porém é fundamental
a Avenida Hélvio Basso é a que apresenta maior volume de
obter um banco de dados maior para os respectivos trechos
tráfego e também a que apresenta uma maior irregularidade
para obter modelos de previsão de desempenho mais
na sua superfície. Essa maior irregularidade da superfície
completos. Além disso, é necessário monitorar trechos mais
pode dar-se por diferentes hipóteses como:
carregados para poder fazer outras análises.
maior tempo de abertura de tráfego, maior volume de
Contudo, é fundamental realizar levantamentos de campo
tráfego, arranjos diferentes das camadas estruturais que
no setor rodoviário para poder evoluir os conhecimentos
a ERS-509 - Faixa Velha ou ainda devido sua camada de
perante a fatores externos que muitas vezes não são passíveis
revestimento ser com ligante convencional.
de obtenção apenas com ensaios laboratoriais.
AGRADECIMENTOS À Rede de Tecnologia em Asfaltos ANP/PETROBRAS e Pavesys Engenharia, pelo apoio às pesquisas do GEPPASV/UFSM.
REFERÊNCIAS AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). E1926/08: Standard Practice for Computing International Roughness Index of Roads from Longitudinal Profile Measurements. West Conshohocken (EUA), 2008. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). E950/09: Standard Test Method for Measuring the Longitudinal Profile of Traveled Surfaces with an Accelerometer Established Inertial Profiling Reference. West Conshohocken (EUA), 2009. BARELLA, R. M. Contribuição para a avaliação da irregularidade longitudinal de pavimentos com perfilômetros inerciais. 362 p. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo, São Paulo/SP, 2008. BUENO, L. D. Contribuição para a previsão empírico-mecanicista da irregularidade longitudinal e seus desdobramentos econômicos em pavimentos asfálticos. 381 p. Tese de Doutorado. Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria/RS, 2019. CERATTI, J. A. P; BERNUCCI, L. B; SOARES, J. B. Utilização de ligantes asfálticos em serviços de pavimentação. 1ª Edição. ABEDA, Rio de Janeiro/RJ, 2015. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM (DNER). PRO 164/94. Calibração e controle de sistemas medidores de irregularidade de superfície de pavimento (Sistemas Integradores IPR/USP e Maysmeter). Rio de Janeiro/RJ, 1994. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA E TRANSPORTES (DNIT). ES 031/2006. Pavimentos Flexíveis – Concreto Asfáltico – Especificação de Serviço. Rio de Janeiro/ RJ, 2006. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA E TRANSPORTES (DNIT). Manual de Restauração. Publicação IPR 720. Rio de Janeiro/RJ, 2006. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA E TRANSPORTES (DNIT). Manual de Gerência de Pavimentos. Publicação IPR 745. Rio de Janeiro/RJ, 2011a. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA E TRANSPORTES (DNIT). Sistema
34 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
de Gerência de Pavimentos – Relatório dos levantamentos funcionais das rodovias federais. Rio de Janeiro/RJ, 2011b. HAJEK, J. J; KAZMIEROWSKI, T. J; MUSGROVE, G. A switch to the International Roughness Index. 77th Annual Meeting of the Transportation Research Board. Washington (EUA), 1998. KARAMILHAS, S. M. Critical Profilers Accuracy Requirements. 125 p. Report UMTRI-2005-24. University of Michigan University of Michigan Transportation Research Institute (UMTRI), Ann Arbor (EUA), 2005. REDE DE TECNOLOGIA EM ASFALTOS (Rede Temática do Asfalto). Manual de Execução de Trechos Monitorados. Rio de Janeiro/RJ. 2011. NAKAHARA, S. M; LEE HO, L; BALBO, J. T. Desenvolvimento de modelos de previsão de irregularidade através da análise de medidas repetidas. In: XX Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes. Associação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes, v. 2. p. 1329-1340. Brasília/DF, 2006. OLIVEIRA, C. C; GRANATO, D; CARUSO, M. S; SAKUMA, A. M. Manual para elaboração de cartas de controle para monitoramento de processos de medição quantitativos em laboratórios de ensaio. Governo do Estado de São Paulo, São Paulo/SP, 2013. PATERSON, W. D. O. Road Deterioration and Maintenance Effects - Models for Planning and Management. 472 p. World Bank. Washington (EUA), 1987. SAYERS, M. W; GILLESPIE, T. D; PATERSON, W. D. O. Guidelines for Conducting and Calibrating Road Roughness Measurements. 96 p. World Bank Technical Paper Number 46. Washington (EUA), 1986a. SAYERS, M. W; GILLESPIE, T. D; QUEIROZ, C. A. V. The International Road Roughness Experiment - Establishing Correlation and a Calibration Standard for Measurements. 468 p. World Bank Technical Paper Number 45. Washington (EUA), 1986b. SAYERS, M. W. On the Calculation of International Roughness Index from Longitudinal Road Profile. Transportation Research Reco
Novas tecnologias para caminhos melhores e mais seguros. Sistema de Gerência de Pavimentos SGP
Avaliação de Segurança Viária - Metodologia iRAP
Avaliação e Diagnóstico de Pavimentos
www.pavesys.com.br
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
35
artigos
Utilização de polietileno triturado na estabilização de solo para aplicação como camada de pavimento
Priscila Fernanda Lesczynski Engenheira Civil
Roberta Centofante
Perquisadora URI - Frederico Westphalen
A busca constante por componentes que confiram ao pavimento uma maior durabilidade, levando em conta o apelo ambiental e a preocupação com os custos, conduz à possibilidade de utilização de materiais alternativos provenientes de descarte. Desta forma, diferentes técnicas de estabilização de solo vêm sendo estudadas, considerando a diminuição de valores relacionados com a execução e materiais, bem como de impactos ambientais. A presente pesquisa baseou-se na análise da viabilidade técnica da utilização de polietileno triturado em diferentes proporções (1%, 3% e 5%) para a estabilização de solo, visando a aplicação em camadas do pavimento. O solo utilizado é proveniente de uma jazida do interior do município de Frederico Westphalen/RS, às margens da BR-158, e o polietileno é da empresa MS Comércio de Sucatas, localizada no mesmo município. Para o desenvolvimento da pesquisa, foram realizados ensaios de caracterização física e mecânica do solo e das misturas. Os corpos de prova foram submetidos ao ensaio de CBR, onde o solo obteve um valor de CBR de 16,09% e expansão de 1,10%, podendo ser usado como subleito. As misturas com teores de 3% e 5% apresentaram valores inferiores de CBR e superiores de expansão quando comparadas com o solo puro, sendo consideradas impróprias para uso na pavimentação. Já a mistura com 1% de polietileno apresentou valor de CBR de 21,89% e expansão de 0,51%, mostrando ser possível sua utilização na camada de sub-base de pavimentos.
1 INTRODUÇÃO
camadas, de acordo com Balbo (2007), possuem funções específicas com relação ao comportamento mecânico. Então,
No Brasil, o modo rodoviário apresenta grande
com o intuito de aliviar pressões sobre o subleito e reduzir
importância em relação aos demais por ser o principal
espessura de revestimento, bem como seu custo, emprega-
meio de transporte utilizado. A Confederação Nacional
se as camadas de base e sub-base, onde ambas podem
dos Transportes – CNT (2019) afirma que este modo de
ser constituídas com solo estabilizado mecanicamente,
transporte é responsável pelo deslocamento de 61% de toda
granulometricamente ou quimicamente. Além disso, a sub-
a carga e por 95% de todos os passageiros, exercendo, assim,
base também pode ser empregada de forma a diminuir custos
um papel fundamental no quadro econômico e social do país.
e espessura da base.
Além disso, ainda de acordo com a CNT (2019), o território
Assim, a busca constante por componentes que confiram
nacional possui mais de 1,7 milhão de rodovias, sendo que
ao pavimento uma maior rigidez e durabilidade, conduz
somente 213.453 quilômetros são pavimentados, o que
a possibilidade de utilização de materiais alternativos
corresponde a apenas 12,4%.
provenientes de descarte, sendo esta uma solução alternativa
Bernucci et al. (2008) citam que o pavimento rodoviário
ecologicamente correta. Diferentes técnicas de estabilização
é formado por várias camadas com função de resistir aos
de solo vêm sendo estudadas levando em consideração
esforços provenientes do tráfego e do clima, garantindo
a diminuição de valores relacionados com a execução
condições de trafegabilidade e segurança aos usuários. Essas
e materiais, bem como de impactos ambientais, como
36 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
pode ser visto nos trabalhos de Poncio (2017) e Martins e
geotécnicas de rodovias por ser um material proveniente de
Belchior (2018). Estas alternativas ecologicamente corretas
descarte.
demonstram um desenvolvimento ecoeficiente de obras geotécnicas, uma vez que fornecem um destino correto para aquele material descartado irregularmente no meio. A grande produção de resíduo plástico e a falta de destinação final adequada têm provocado preocupação e estimulado novas pesquisas, como pode ser observado no
2
REFERENCIAL TEÓRICO
2.1
Estabilização de solo
A estrutura do pavimento é composta por diversas
trabalho de Arao (2016). De acordo com o Fundo Mundial
camadas de espessuras finitas, projetadas, no sentido
para a Natureza – WWF (2019), em estudo realizado, o
estrutural, de forma a receber e transferir esforços, oriundos
Brasil é apontado como o quarto maior produtor de lixo
do tráfego e das intempéries. Os materiais utilizados
plástico do mundo, com 11,3 milhões de toneladas/ano, e
nas camadas estruturais do pavimento são, sobretudo,
menor reciclador, com 145 mil toneladas/ano, equivalendo a
constituídos por agregados, solos e, ocasionalmente, aditivos
1,28%, ficando abaixo da média mundial de 9%. O mesmo
como cal, cimento, emulsão asfáltica, entre outros, podendo
relatório cita que 2,4 milhões de toneladas de plástico são
ser classificados segundo seu comportamento frente aos
descartadas de forma irregular, poluindo o meio ambiente.
esforços como materiais granulares e solos, materiais
O Consórcio Intermunicipal de Gestão de Resíduos
estabilizados quimicamente ou cimentados, e materiais
Sólidos – CIGRES é um empreendimento que foi criado
asfálticos (Senço, 2007; Bernucci et al., 2008; Balbo,
como alternativa economicamente viável e ambientalmente
2007).
correta, no que diz respeito a resíduos sólidos, e como forma
O processo de estabilização de um solo tem como função
de viabilizar a implantação de novos programas e tecnologias
atribuir capacidade de suporte, melhorando sua estabilidade,
que possam apoiar o desenvolvimento autossustentável
através de métodos químicos, mecânicos ou granulométricos,
direcionado à proteção do meio ambiente e qualidade de
mediante estudo preliminar para conhecimento da
vida da população. O CIGRES está localizado no município
resistência do maciço e segundo análises econômicas e
de Seberi, BR 386, km 43, Linha Osvaldo Cruz, e tem como
técnicas, conduzindo a consideráveis reduções nos tempos
missão receber os resíduos sólidos gerados pelos municípios
de execução de obras, possibilitando a industrialização do
consorciados, fazer a triagem, tratar e acondicionar
processo construtivo (Caputo, 2014; Marques, 2006; Hilário,
adequadamente, atendendo todas as normas e técnicas
2016). Dentre os processos de estabilização, destaca-se a
exigidas para a correta execução (CIGRES, 2018). Conforme
estabilização física, esta podendo ser granulométrica ou por
informações repassadas pelo diretor do CIGRES, Willian
compactação.
Fernando de Borba, no ano de 2018 o empreendimento
A compactação de solo consiste na técnica que objetiva
foi responsável por reciclar 908.597 kg (quilogramas) de
proporcionar um maior contato entre os grãos e homogeneizar
plástico, equivalendo a uma porcentagem de 4,6% de todo
o solo, em outras palavras, visa provocar um aumento da
material recolhido pelo Consórcio na região abrangida, cerca
densidade ou redução do índice de vazios, relacionada a
de 31 municípios.
uma energia de compactação e uma umidade ótima e, com
Sendo assim, o emprego de resíduos plásticos para
isso, resultando em uma melhora das características do
reforço de solos apresenta-se como uma forma de estimular
solo, contribuindo para que o solo deforme menos, sendo
sua valorização em obras geotécnicas, por ser uma
essa metodologia utilizada na pavimentação de modo a
estabilização de baixo custo e que permite obter ganhos
complementar outros métodos de estabilização (Pinto, 2006;
significativos de resistência, os quais podem ser conhecidos
Marques, 2006).
por meio de ensaios de CBR (California Bearing Ratio). Tal
A estabilização granulométrica é considerada a técnica
solução tem ponto de vista ambiental e técnico (Souza,
mais utilizada no país, sua metodologia consiste na alteração
Gardete, Luzia, 2017).
das propriedades dos solos por meio da retirada ou adição de
Como alternativa técnica, o presente trabalho realizou
partículas de solo (material de enchimento), com emprego
um estudo da viabilidade do uso do polietileno triturado
de um material ou na mistura de dois ou mais materiais,
para estabilização de solo para aplicação como camada
de modo que se enquadrem dentro de uma determina
de pavimento, na condição de melhorar o comportamento
especificação (Marques, 2006; Senço, 2007). Segundo o
mecânico da estrutura, induzindo a incrementos de
DNIT (2006), em pavimentos asfálticos as camadas de base
resistência, e buscando amenizar o custeio das obras
e sub-base granulares são constituídas por solos, britas de Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
37
rochas, de escória de alto forno, ou pela mistura desses
diferentes materiais, como forma de obter-se um novo material
materiais. Essas camadas que são puramente granulares, são
mais resistente e com maior durabilidade. Diversos tipos de
flexíveis e estabilizadas granulometricamente por compactação
materiais vêm sendo estudados com o objetivo de melhorar
de um material ou de mistura de materiais com granulometria
as propriedades mecânicas de alguns solos. Dentre as novas
apropriada.
técnicas, pode-se citar as que utilizam materiais plásticos, tais
Conforme Pinto (2006), quanto mais bem distribuída
artigos
a granulometria, maior será o entrosamento e o atrito entre
como fibras poliméricas ou até mesmo resíduos plásticos. Casagrande (2005), em seu estudo, cita a influência no
as partículas, tendo em vista que os grãos finos tenderão a
comportamento mecânico de areia e argila com adição de
ocupar os vazios entre os grossos. A estabilidade depende
fibras de polipropileno de 0,5% e 1,5%, respectivamente,
também da variação dos grãos, quanto ao tamanho e forma das
para aplicação em obras de terra. A autora salienta que este
partículas, em relação a sua distribuição e atrito. A relação entre
método proporciona um desenvolvimento de um novo material
a quantidade de finos e a quantidade de agregados graúdos
geotécnico com características próprias, observado pela melhoria
tem grande importância devido ao nível de compactação e,
das propriedades mecânicas do novo material. A inclusão das
consequentemente, equilíbrio na estabilidade do material,
fibras altera significativamente o comportamento destes 2 tipos
conforme pode ser observado na Figura 1. A Figura 1 (a) mostra
de solos, aumentando suas resistências, sendo estes efeitos
um material com elevado índice de vazios, alta permeabilidade
dependentes das características da fibra, como comprimento e
e baixa compactação. Já na Figura 1 (c), o material apresenta
diâmetro, e do teor. A análise dos resultados indicou que solos
excesso de finos entre os grãos maiores, tornando o solo instável
estabilizados com fibras de polipropileno possuem características
pela falta de maior contato entre os grãos. Na Figura 1 (b), o
adequadas para possíveis utilizações em liners de cobertura de
material se apresenta em equilíbrio, com os grãos de pequena
aterros sanitários e aterros sobre solos moles.
granulometria preenchendo os espaços vazios entre os grãos mais volumosos. De acordo com o DNIT (2006), para empregar materiais nas diversas camadas do pavimento, deve-se obter:
Senez (2016) analisou a influência no comportamento mecânico de uma areia com inserção de fibras de PET (Polietileno Tereftalato) obtidas diretamente através da reciclagem do resíduo PET, para fins de estabilização de solo.
- Para subleito, CBR ≥ 2% e expansão ≤ 2%;
O estudo baseou-se na verificação de 2 misturas diferenciadas
- Para reforço de subleito, CBR maior que o do subleito e
pelas características das fibras (diâmetro e comprimento) na
expansão ≤ 1%;
quantidade de 0,5%. As misturas apresentaram resultados
- Para sub-base, CBR ≥ 20%, IG = 0 e expansão ≤ 1%;
satisfatórios com relação ao aumento da resistência, colaborando
- Para base, CBR ≥ 80%, expansão ≤ 0,5%, LL ≤ 25% e IP
para uma diminuição de recalques medidos em até 60%.
≤ 6%.
Tendo como base solos siltosos para proporcionar maior capacidade de resistência, Silva (2007) retrata a estabilização
2.2 Utilização de materiais alternativos para fins de estabilização de solo
realizada com vários materiais, dentre eles o uso de fibras de PET, polipropileno e raspas de pneu. O estudo baseou-se na verificação de misturas com diferentes porcentagens de fibras e raspas de pneu, com variações de 0,5% e 1% e de 2% e 7,5%,
A estabilização de solo consiste na melhoria das
respectivamente. Para avaliar a possibilidade de melhoria nas
características geotécnicas do solo, através da adição de
características dos solos, foram utilizados ensaios de CBR. Os
Figura 1 – Distribuição granulométrica e proporção de finos. Fonte: Yoder e Witczak, 1975
38 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
valores de CBR encontrados para as misturas com fibras e raspas
Os polietilenos diferenciam-se pelas condições reacionais e
de pneu foram todos superiores ao do solo puro, com exceção
pelo sistema catalítico utilizado no processo de polimerização,
da mistura com 7,5% de raspa de pneu. Com relação às fibras,
sendo três os principais tipos, como: PEBD (polietileno de
a mistura com 0,5% de polipropileno foi a que obteve o melhor
baixa densidade), PEAD (polietileno de alta densidade) e
resultado de CBR, com um valor de 18,39% e uma expansão
PELBD (polietileno linear de baixa densidade) (Candian, 2007;
de 0,33%. Com a análise de todos os resultados do estudo foi
Coutinho, Mello e Santa Maria, 2003; Wasilkoski, 2002; Silveira,
possível informar que as fibras de polipropileno proporcionaram
2012).
melhores rendimentos no que diz respeito à resistência em relação ao solo puro. Do ponto de vista ambiental e técnico, Souza, Gardete e
O polietileno de baixa densidade – PEBD é um polímero de cadeias ramificadas longas, que possui uma combinação de propriedades única, combinando tenacidade, boa resistência ao
Luzia (2017) apresentaram, em sua pesquisa de estabilização
impacto, alta flexibilidade, fácil processabilidade, propriedades
de solo do tipo areia argilosa, uma solução interessante
elétricas notáveis e estabilidade, parcialmente cristalino
com a utilização de resíduo plástico obtido da trituração de
(50 – 60%), com temperatura de fusão entre 110 e 115º C,
etiquetas de embalagem confeccionadas em polietileno e
sendo suas propriedades físicas em função de três variáveis
polipropileno. A quantidade de resíduo incorporado foi de 1%,
independentes, tais como peso molecular, distribuição de peso
2% e 3% e a caracterização da resistência do solo foi realizada
molecular e tamanho da ramificação; muito resistente à água e
utilizando o ensaio CBR. A resistência do solo estabilizado
algumas soluções aquosas, inclusive a altas temperaturas; possui
foi incrementada para 1% de resíduo plástico apresentando
permeabilidade baixa à água quando comparado com outros
resistência decrescente com o incremento de resíduo plástico
polímeros (Coutinho, Mello, Santa Maria, 2003; Wasilkoski,
após esse valor. Os valores de CBR para 1% de resíduo plástico
2002). A Mais Polímeros (2019), cita algumas aplicações do
foram incrementados de 14% para 19% (para penetração de
PEBD, como: filmes para uso geral, frascos flexíveis, embalagens
5 mm). Observou-se também um aumento significativo da
para líquidos, veículos para masterbatch, contráteis, utilidades
expansibilidade para incorporações de resíduo plástico superiores
domésticas, filmes para produtos de higiene, plastificação, entre
a 1%, passando de 2,1% para 4,3% quando o conteúdo de
outros.
resíduo plástico aumentou de 1% para 3%. A utilização de
O polietileno de alta densidade – PEAD é um polímero que
resíduos plásticos para estabilização de solos apresenta-se
apresenta baixo teor de ramificações, sendo altamente cristalino
como uma forma de promover a sua valorização, sendo uma
(acima de 90%), e consequentemente seu ponto de fusão
forma de estabilização de baixo custo permitindo obter ganhos
ocorre com temperaturas mais elevadas; características elétricas
significativos na resistência dos solos.
do PEAD são diminutamente afetadas pela densidade e peso molecular que tem este polímero, enquanto que as propriedades
2.3 Polietileno O polietileno – PE é uma resina termoplástica parcialmente
mecânicas sofrem forte influência de diversos fatores, como peso molecular, teor de ramificações, estrutura morfológica e orientação; é considerado relativamente resistente ao calor,
cristalina e flexível, obtida por meio da polimerização do etileno.
ligeiramente permeável a compostos orgânicos, e com reduzida
Dentre os hidrocarbonetos poliméricos, a estrutura do polietileno
permeabilidade à água e gases; apresenta como propriedades
é a mais simples, sendo planar e obedecendo a conformação
elevadas resistências químicas, mecânicas e ao stress cracking,
de zig-zag, constituídos pela repetição de monômeros; são
como também, elevada rigidez, fluência, abrasão, impacto e
inertes face à maioria dos produtos químicos, devido à sua
fendilhamento sob tensão ambiental; o PEAD se apresenta
natureza parafínica, seu alto peso molecular e sua estrutura
mais duro e resistente, enquanto que o PEBD é mais flexível e
parcialmente cristalina; sob temperaturas abaixo de 60º C, tem
transparente (Candian, 2007; Coutinho, Mello e Santa Maria,
comportamento parcialmente solúveis em todos os solventes;
2003). A Mais Polímeros (2019), cita algumas aplicações do
não são tóxicos em condições normais, podendo ser usados em
PEAD, como: filmes, sacolas, paletes, utilidades domésticas,
contato com produtos alimentícios e farmacêuticos, contudo
assentos sanitários, capacetes, embalagens para detergentes
certos aditivos podem ser agressivos; era classificado pela sua
e tensoativos, embalagens para cosméticos, reservatórios
densidade e pelo tipo de processo utilizado na sua fabricação,
automotivos, bombonas para produtos químicos, brinquedos,
já, na atualidade, são mais apropriadamente descritos como
tampas, potes, cabos, tubos corrugados, isolamento de fios,
polietilenos ramificados e polietilenos lineares (Wasilkoski, 2002;
bobinas picotadas, caixas para uso industrial, entre outros.
Coutinho, Mello, Santa Maria, 2003).
O polietileno linear de baixa densidade – PELBD apresenta
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
39
a estrutura molecular com ramificações curtas, o que torna mais
processo de reciclagem, sendo um composto de PEBD, PEAD
cristalino quando comparado ao polietileno de baixa densidade –
e PELBD. O material foi doado pela empresa MS Comércio
PEBD, sendo a principal diferença entre eles; essas ramificações
de Sucatas, localizada no Bairro Industrial, no município
de cadeia curta têm influência sobre algumas propriedades
de Frederico Westphalen – RS. Após o recolhimento foi
físicas, como rigidez, densidade, dureza e resistência à tração;
armazenado para, posteriormente, efetuar o processo de
apresenta melhores propriedades mecânicas e maior temperatura
peneiramento.
artigos
de fusão, em relação ao PEBD, demonstrando que este
A misturas para realização dos ensaios foram compostas
polímero é de difícil processamento devido a maior resistência
por solo e polietileno triturado, com granulometria passante
a deformação de superfície e a maior sensibilidade a fraturas
na peneira 4,75 mm, ilustrado da Figura 2. Os corpos de
do material fundido; em comparação ao PEAD, se apresenta
prova (CPs) foram moldados em três diferentes proporções de
com menor resistência à tração e dureza, contudo, no caso de
material: 95% solo e 5% polietileno, denominada PL9505;
filmes, à medida que se aumenta o teor das ramificações do
97% solo e 3% polietileno, denominada PL9703; e 99%
material, ele exibe maior resistência ao impacto e ao rasgamento
solo e 1% polietileno, denominada PL9901. A escolha das
(Wasilkoski, 2002; Silveira, 2012; Coutinho, Mello, Santa Maria,
porcentagens das misturas solo-polietileno foi baseada em
2003). A Mais Polímeros (2019), cita algumas aplicações do
estudos de resultados de outras pesquisas de estabilização
PELBD, como: sacaria industrial, stretch, empacotamento de
de solo com materiais similares ao polietileno, como pode ser
sólidos e líquidos, filmes multicamadas, filmes agrícolas, fraldas,
visto nos trabalhos de Souza, Gardete e Luzia (2017), Senez
laminação, coextrusão, embalagens, entre outros.
(2016), Silva (2007) e Casagrande (2005)
3
MATERIAIS E MÉTODOS Para a realização dos procedimentos para execução deste
trabalho, em um primeiro momento, foram feitas pesquisas bibliográficas, em livros, revistas, dissertações, teses e etc., com base no tema escolhido a fim de possuir uma fundamentação teórica adequada e relevante, em que se buscou dar ênfase na estabilização de solos para a pavimentação, principalmente a estabilização granulométrica com material alternativo proveniente de polietileno triturado. Em um segundo momento, os conhecimentos teóricos foram aplicados com exemplos práticos como os ensaios no Laboratório de Solos – LS da Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões – URI, Campus de Frederico Westphalen. O solo utilizado nesta pesquisa foi retirado da jazida localizada na Volta Grande, às margens da BR – 158, com as coordenadas S27º24’08,5” e W53º24’23,4”, no município de Frederico Westphalen – RS. Sendo recolhido, aproximadamente, 300 kg de amostra de solo da jazida, coletada a uma profundidade de cerca de 60 cm, como forma de evitar a camada superficial e resíduos orgânicos. O material foi acondicionado em embalagens plásticas para manter as características, o mesmo foi seco, destorroado, peneirado, para posterior realização dos ensaios. As amostras de solo foram preparadas de acordo com a NBR 6457 (ABNT, 2016) – Amostras de solo – Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. O polietileno triturado utilizado no estudo foi obtido do
40 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Figura 2 – Mistura de solo e polietileno triturado
3.1
Ensaios de caracterização
Através dos ensaios de caracterização é possível conhecer as propriedades fisicas do solo, sendo feita análise granulométrica para determinação do tamanho das partículas, determinação dos limites de consistência analisando o comportamento do solo na presença de água, e a determinação da densidade das partículas sólidas e o seu volume, para posterior correlacionar com as suas propriedades mecânicas.
O peso específico dos grãos é uma relação entre o peso das partículas sólidas e o seu volume, considerando os vazios
foram considerados os ensaios de compactação e Índice de Suporte Califórnia (ISC). Também chamado de ensaio de Proctor, a compactação
existentes, sendo normatizado pela NBR 6458 (ABNT, 2016) – Grãos de pedregulho retidos na peneira de abertura 4,8 mm
tem como finalidade determinar o teor ótimo de umidade
– Determinação da massa específica, da massa específica
para uma máxima densidade seca, através da redução de
aparente e da absorção de água. O resultado do teste é uma
seus vazios pelo processo de aplicação de pressão, impacto
média obtida de, pelo menos, duas amostras ensaiadas. Este
ou vibração, sendo normatizado pela NBR 7182 (ABNT,
ensaio já havia sido realizado pela Universidade Federal de
2016) – Solo – Ensaio de Compactação. Para esta pesquisa,
Santa Maria (UFSM) por Poncio (2017) e Pessotto (2017).
o solo e as misturas foram ensaiados no nível de energia
Os valores obtidos pelos autores foram adotados neste
intermediária utilizando um cilindro pequeno, com soquete
trabalho, devido ao solo utilizado ter sido o mesmo.
grande, aplicando-se 21 golpes em cada uma das 3 camadas
O ensaio granulométrico visa determinar a porcentagem
do material, sem o reuso do material e com secagem prévia
em peso que cada faixa de tamanho de partículas representa
da amostra. O ensaio de compactação foi realizado para
na amostra a ser ensaiada. A NBR 7181 (ABNT, 2016)
a amostra de solo e para as três misturas solo-polietileno
– Solo – Análise Granulométrica, indica duas maneiras
triturado. O Índice de Suporte Califórnia, também conhecido
de realizar o ensaio, uma por peneiramento e outra por sedimentação. No presente trabalho, a análise do solo foi
como California Bearing Ratio (CBR), tem como função
baseada nos dados apresentados por Pessotto (2017), visto
a determinação da capacidade de suporte de um solo
que o solo coletado foi do mesmo local. O polietileno foi
compactado, sendo expresso em porcentagem. O ensaio é
submetido ao processo de peneiramento para conhecimento
normatizado pela NBR 9895 (ABNT, 2016) – Solo – Índice
das frações granulométricas, sendo que o mesmo foi realizado
de Suporte Califórnia – Método de Ensaio, e pelo DNIT-ME
3 vezes devido suas partículas terem formato muito irregular.
172/2016 – Solos – Determinação do Índice de Suporte
Os Limites de Atterberg, também conhecido como
Califórnia utilizando amostras não trabalhadas – Método
Índice de Consistência, é um método criado para a análise
de Ensaio. O ensaio de ISC foi feito em cilindro grande
do comportamento do solo na presença de água, que
e compactado com energia intermediária com auxílio de
através de ensaios define o Limite de Liquidez (LL), Limite
soquete grande, aplicando-se 26 golpes em cada uma das
de Plasticidade (LP) e o Índice de Plasticidade (IP). O LL
5 camadas do material, sendo realizado com o solo e as três
é definido como o teor de umidade do solo com que uma
misturas solo-polietileno triturado. Foram ensaiadas duas
ranhara, aberta propositalmente, feche sob a impacto de
amostras de cada material, sendo necessário repetir o ensaio
25 golpes do aparelho de Casagrande. O LP é determinado
pela terceira vez para o solo natural e a mistura com 3% de
como o teor mínimo de umidade para moldar uma amostra
PE triturado.
de solo em formato de cilíndrico com 3 mm de diâmetro, rolando na palma da mão, até que a mesma comece a fraturar. O IP é determinado efetuando-se a subtração do LL pelo LP. Os ensaios são normatizados pela NBR 6459
4
ANÁLISE DOS RESULTADOS
4.1
Ensaios de caracterização
(ABNT, 2016) – Solo – Determinação do limite de liquidez – Método de Ensaio e pela NBR 7180 (ABNT, 2016) –
O ensaio de peso específico real dos grãos foi repetido duas
Solo – Determinação do limite de Plasticidade – Método de
vezes, utilizando-se três amostras de solo cada. Segundo Poncio
Ensaio. Para a elaboração destes ensaios foram separadas
(2017) e Pessotto (2017), o peso específico dos grãos foi obtido
2 amostras de 200 g de solo e 2 de 100 g, para LL e LP,
por meio da média dos dados encontrados, sendo o resultado
respectivamente, como forma de obter-se o resultado por
final na ordem de 3,01 g/cm³.
meio de uma média entre os valores encontrados.
Conforme Pinto (2006), o peso específico real dos grãos dos solos varia pouco, situando-se em torno de 2,7 g/cm³. Solos
3.2
Ensaios mecânicos
arenosos costumam apresentar pesos específicos de 2,65 g/ cm³, enquanto que, argilas lateríticas, os valores podem chegar
Os ensaios mecânicos são realizados para se conhecer o
até 3,0 g/cm³. Nesse contexto, o valor médio obtido de 3,01 g/
comportamento tensão-deformação do solo, para determinar
cm³ de peso específico real dos grãos, para a amostra de solo em
o seu uso com maior grau de confiabilidade. Para este estudo
análise, indica que o mesmo se caracteriza como laterítico.
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
41
A curva granulométrica do solo, elaborada por Pessotto (2017), foi determinada por ensaio de peneiramento (mecânico e manual) e por ensaio de sedimentação, utilizando-se defloculante para o desprendimento da argila. A composição do solo obtida foi de 39,07% de argila, 31,1% de areia e 29,83% de silte. A curva granulométrica realizada com o polietileno, foi determinada por ensaio de peneiramento (mecânico e manual). Devido suas partículas possuírem formatos muito
artigos
irregulares, foi utilizado 3 amostras de material, obtendose uma média entre os valores encontrados. A composição do polietileno obtida foi de 95,96% de grãos na faixa denominada como areia e 4,04% como pedregulho.
Figura 3 – Curvas de compactação do soslo e das misturas
Através dos ensaios de limites de liquidez e plasticidade foi analisado o comportamento do solo na presença de água,
Os resultados encontrados referentes à umidade ótima das
permitindo, assim, avaliar seus limites de consistência, ou
compactações demonstram que, em relação ao solo, a adição
seja, sua plasticidade. Para os testes foram utilizadas duas
de materiais plásticos fornece valores reduzidos de umidade
amostras de solo para cada ensaio. Obteve-se a média para
às amostras. Tal característica pode ser comprovada com os
o limite de liquidez (LL) de 42% aos 25 golpes, e para o
resultados obtidos por Souza, Gardete e Luzia (2017) e descrito
limite de plasticidade (LP) 31%. Por meio da diferença
na literatura de Pinto (2006). Em relação ao solo natural,
entre os valores de LL e LP, o Índice de Plasticidade (IP) do
as variações de massa específica aparente seca máxima das
material foi de 11%, o que classifica o material como média
misturas são afetadas conforme a quantidade e o tipo de
a alta plasticidade, sendo compatível com sua granulometria
material, bem como suas características (formato e tamanho
argilosa, conforme descrito por Poncio (2017) e Calgaro
dos grãos), podendo variar para mais ou para menos, tal fato
(2018) em suas análises com solo do mesmo local.
pode ser observado nos resultados obtidos por Silva (2007). Segundo a autora, o solo A utilizado em seu estudo possui uma
4.2
Ensaios mecânicos
fração granulométrica predominante de 69 % de argila com massa específica de 1,34 g/cm³, e para as misturas (sisal 0,5%,
O ensaio de compactação foi executado para cada tipo
polipropileno fino 0,5%, polipropileno 0,5% e 1%, raspas de
de mistura e para o solo natural, sendo que todo material
pneu 7,5%, polietileno tereftalato – PET 0,5% e 1%) foram
utilizado é passante na peneira 4,75 mm. Por meio
obtidos os seguintes valores de massa específica aparente seca
dos resultados, é possível perceber que quanto maior a
máxima: 1,33 g/cm³, 1,41 g/cm³, 1,345 g/cm³, 1,315 g/cm³,
quantidade de material plástico, menor é o valor da umidade
1,37 g/cm³, 1,332 g/cm³ e 1,368 g/cm³, respectivamente.
ótima. Foi possível identificar que com acréscimo de 1% de
Após finalização da compactação do solo e das misturas e
polietileno a massa específica aparente seca tem seu valor
da obtenção das curvas de compactação já citadas, foi realizado
superior ao do solo, enquanto que as adições com 3% e 5%
o ensaio de Índice de Suporte Califórnia (ISC). Por meio deste
ficam abaixo. A umidade ótima do solo ficou em 25,2% e
procedimento, pode-se verificar a viabilidade de aplicação dos
a mistura com maior teor de polietileno ficou com 23,4%,
materiais nas diversas camadas do pavimento. Ressalta-se que
como pode ser observado na Tabela 1 e na Figura 3. Tanto o
os corpos de prova foram compactados no seu peso específico
solo, quanto as misturas foram ensaiadas apenas na energia
aparente seco máximo e no teor de umidade ótima respectivos.
intermediária, que é mais assemelhada a energia empregada
Na Tabela 2 e na Figura 4 estão descritos os valores medianos
em campo.
dos resultados ensaios de expansão e ISC. Tabela 1 – Resultado dos ensaios de compactação
42 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Tabela 2 – Resultado dos ensaios de ISC e expansão
que diz respeito à resistência em relação ao solo. Nesse contexto, é possível afirmar que a estabilização de solos com adições de resíduos plásticos, com teores máximos de 1%, melhora a capacidade de suporte e reduzem expansões, tornando possível sua utilização e aplicação em camada de pavimento. Por mais que seja uma pequena quantidade de material, apenas 1%, em grande escala isso poderia gerar uma economia considerável e, ainda, ajudar na reutilização desse material proveniente de descarte, bem como, contribuir para a correta destinação Figura 4 – Comparativo de ISC e expansão
O DNIT (2006) requer o valor de ISC maior ou igual a 20% e expansão menor ou igual à 1% para permitir a aplicação do material na camada de sub-base. Com os resultados obtidos, pode-se observar que os valores de ISC e expansão para o solo e as misturas com 3% e 5% de polietileno ficaram abaixo do requerido para utilização como sub-base de pavimento, enquanto que a amostra de solo com 1% de polietileno superou os valores mínimos da normativa, tornando viável sua utilização como sub-base. Já para base, o órgão define que o ISC deve ser maior ou igual à 80% e expansão menor ou igual a 0,5%, o que torna inviável a aplicação das amostras estudadas. No caso do subleito e do reforço do subleito, é exigido CBR maior ou igual à 2% e expansão menor ou igual à 2% para aplicação no subleito e expansão menor ou igual à 1% para o reforço do subleito, sendo assim, apenas o solo e a mistura com teor de 3% pode ser empregues no subleito. Souza, Gardete e Luzia (2017), na tentativa de estabilizar uma areia argilosa, também obtiveram bons resultados de ISC e expansão para adições de etiquetas de plásticas na ordem de 1%, porém para adições com 2% e 3% valores de ISC foram reduzidos e as expansões elevadas. Silva (2006), retrata, em sua pesquisa, a estabilização de solos siltosos realizada com misturas com diferentes porcentagens de fibras e raspas de pneu, com variações de 0,5% e 1% e de 2% e 7,5%, respectivamente. Os valores de CBR encontrados para as misturas com fibras e raspas de pneu foram todos superiores ao do solo natural, com exceção da mistura com 7,5% de raspa de pneu. Com relação às fibras, a mistura com 0,5% de polipropileno foi a que obteve o melhor resultado de CBR, com um valor de 18,39% e uma expansão de 0,33%. Com a análise de todos os resultados do estudo foi possível informar que as fibras de polipropileno proporcionaram melhores rendimentos no
e não poluição do meio ambiente.
5 CONCLUSÕES O solo analisado possui uma alta plasticidade e sua granulometria é de predominância fina, sendo classificado como argilo-siltoso de alta compressibilidade pelos sistemas SUCS e TBR. Conforme os ensaios de compactação na energia intermediária, foi obtido peso específico aparente seco máximo de 1,470 g/cm³ e umidade ótima de 25,2% para amostra com solo natural. Para as misturas, as massas específicas aparente seca máxima com teor de 3% e 5% de polietileno tiveram valores reduzidos, enquanto que para o teor de 1% ficou superior, quando comparados com o solo. Já para a umidade ótima, conforme o teor de polietileno aumentou a umidade diminuiu, comportamento este previsto pela literatura de outros trabalhos. Segundo os resultados obtidos no ensaio de ISC, pode-se confirmar que o solo natural, pode ser aplicado com restrição em camadas de pavimentos, necessitando de melhoria, pois o mesmo apresentou valores de CBR de 16,09% e expansão de 1,10%. Com bases nesses dados, o solo natural pode ser utilizado apenas em camada de subleito devido a sua expansão ser superior a 1%. Analisando os resultados das misturas, as amostras com teores de 3% e 5% não obtiveram bom desempenho de ISC e expansão, sendo indicado apenas o uso, com restrição, para camada de pavimento o material com 3%. Já para a mistura com 1% de polietileno, atingiu-se todos os requisitos para utilização na pavimentação, com ISC de 21,89% e expansão de 0,51%. Nesse contexto, concluise que o material com teor de 1% de polietileno tem sua viabilidade confirmada para utilização como sub-base de acordo com a normativa do DNIT (2006). A definição dos materiais, as quantidades e o estabelecimento das características a serem utilizadas
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
43
é de suma importância. Apesar de os resultados de CBR
pavimento. Dessa forma, além da correta destinação do
não serem todos satisfatórios perante a norma, conclui-
resíduo, haverá uma diminuição significativa da utilização
se que, se utilizado menor quantidade de polietileno
do solo e da exploração das jazidas naturais, bem como
triturado na mistura, ele poderá apresentar melhor
a possibilidade de redução de espessura de camadas de
desempenho, podendo ser reaproveitado em camada de
maior valor econômico.
artigos
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44 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
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Sabrina Rodrigues Gonçalves
Lucas Cavalcante de Almeida
Universidade Federal do Ceará - UFC
Centro Universitário Christus - UniChristus
Evanilson de Lima Siqueira
Francisco Heber Lacerda de Oliveira
Universidade Federal do Ceará - UFC
artigos
A influência da pluviosidade e dos investimentos no índice de condição da manutenção em Rodovias Federais do Ceará Dep de Engenharia de Transportes - DET / Universidade Federal do Ceará - UFC
A infraestrutura rodoviária nacional ainda é carente de estratégias de manutenção e reabilitação (M&R) adequadas
1 INTRODUÇÃO
ao seu desempenho. Uma das formas de conduzir a indicação racional dessas estratégias ao longo da vida útil da infraestrutura ocorre por meio de levantamentos periódicos das suas condições funcionais e estruturais. Desde 2017, o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes adota o Índice de Condição da Manutenção (ICM) para avaliar a condição funcional do pavimento e verificar sua conservação. O ICM, na sua obtenção, considera
A região Nordeste concentra a maior extensão de infraestrutura rodoviária do Brasil, com cerca de 31% da malha pavimentada, conforme CNT (2019). As rodovias são obras extensas cuja superfície permanece exposta às intempéries do ambiente provocadas pelas variações climáticas ao longo dos anos. No caso do Nordeste,
alguns defeitos presentes no revestimento, além de aspectos de
observam-se períodos com maiores volumes de chuvas
roçada, drenagem e sinalização, de modo a melhor orientar a
seguidos de longos períodos de estiagem, característicos do
tomada de decisão quanto às estratégias de M&R. Todavia, sabe-se
clima tropical semiárido da região (RAMALHO, 2013). No
que o ICM pode ser influenciado pelas condições de pluviosidade da
estado do Ceará, local de estudo desta pesquisa, o período
região de implantação e operação da rodovia e pelos investimentos
de maior intensidade de chuvas é de janeiro a abril.
financeiros ao longo do tempo, além do caráter subjetivo vinculado
Nesse sentido, verifica-se a importância de um
ao método. Nesse sentido, este artigo objetiva analisar a influência
adequado Sistema de Gerência de Pavimentos (SGP)
da pluviosidade e dos investimentos financeiros no ICM em cerca
para manter a malha rodoviária em condições funcional e
de 2.300 km de rodovias federais no estado do Ceará durante o
estrutural aceitáveis, alocando recursos de forma otimizada
período de abril de 2019 a maio de 2020. Os resultados mostram que as rodovias tendem a uma classificação do ICM de regular a péssima com o aumento da pluviosidade média, porém melhoram sua condição a partir do incremento de investimentos financeiros em atividades de M&R e com o fim da estação chuvosa. O estudo
e racional. Para Albuquerque (2007), o conhecimento da malha rodoviária, por meio do levantamento de dados em campo, constitui o primeiro passo a ser dado por órgãos rodoviários com o propósito de melhor gerenciar a infraestrutura rodoviária. Com informações assertivas acerca do estado de conservação das rodovias, os tomadores de
pretende contribuir para a importância do levantamento frequente
decisão são capazes de alocar os recursos financeiros de
das condições de pavimentação, da presença de dispositivos de
forma eficaz. Afinal, o processo decisório, seja no setor
drenagem para combater os efeitos danosos das chuvas e da
público ou privado, deve ser de natureza técnico-política
alocação de recursos financeiros por parte da gestão pública para
e subsidiado por informações e parâmetros objetivos
melhoria da qualidade de conforto ao rolamento e segurança da
(BIANCO, 2016).
infraestrutura rodoviária nacional.
Com isso, para que os recursos disponíveis possam ser Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
45
trabalhos técnicos artigos
otimizados por meio de investimentos
cálculo do ICM considera tanto as
estratégicos visando alcançar níveis
condições da superfície do pavimento
expressões (2) e (3) encontram-se na
de serviço satisfatórios foram criados
quanto da conservação da área lateral
Tabela 2. A Tabela 3, por sua vez,
indicadores numéricos que classificam
da rodovia. Os elementos avaliados
apresenta a classificação do ICM,
a rodovia conforme seu estado de
para classificação da superfície dizem
conforme o DNIT (2017).
conservação, dentre os quais tem-se o
respeito à frequência de ocorrência
Índice de Gravidade Global (IGG) e o
de panelas, de trincas e de remendos
constata-se que a maior fonte de
Levantamento Visual Contínuo (LVC),
na faixa de rolamento do pavimento,
águas que penetram nas estruturas
regulamentados por (DNIT, 2003a
podendo ser classificados como
dos pavimentos é oriunda das
e 2003b), e, o mais recente, Índice
baixo, médio ou alto. No que se
precipitações, podendo ocasionar
de Condição da Manutenção (ICM),
refere à conservação na lateral da
infiltrações tanto pela superfície como
instituído por DNIT (2017). Em vista
rodovia são avaliados a presença ou
pelos bordos do mesmo (MOLTON,
disso, o objetivo deste artigo é analisar
não dos elementos de sinalização,
1980). A água em excesso tem
a influência da pluviosidade e dos
tanto horizontais quanto verticais,
influência sobre o desempenho dos
investimentos no ICM em rodovias
como faixas e marcas no pavimento,
materiais constituintes da estrutura do
federais do estado do Ceará durante o
placas, etc., dispositivos de drenagem
pavimento e, com o passar do tempo,
período de abril/2019 a maio/2020.
e altura da vegetação marginal, este
é convertido em perda de serventia
último conhecido como roçada, esses
(PEREIRA, 2003). Com isso, tem-se o
elementos relacionados à conservação
surgimento de trincas e panelas, dentre
da rodovia podem ser classificados
outros, defeitos que influenciam no
como bom, regular ou ruim (Tabela 1).
valor do ICM; no caso de remendos,
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O Índice de Condição da
Os valores das parcelas das
No quesito pluviosidade,
Segundo (DNT 2017), todos
Bernucci et al. (2008) os descrevem
Manutenção (ICM) é o índice usado
esses elementos são avaliados a cada
como um tipo de defeito que apesar
como referência para decisões
quilômetro em uma faixa da pista
de estar relacionado à conservação
de ações preventivas e corretivas
de rolamento, num levantamento
da superfície, caracteriza-se pelo
da malha rodoviária federal e
visual usando um veículo equipado
preenchimento de panelas ou de outro
parametrização da avaliação da
com velocímetro/odômetro calibrado
orifício.
sua condição de manutenção
numa velocidade média de 40km/h.
(DNIT, 2017). Para Gurjão et al.
As ocorrências são registradas com
estrutural do pavimento, os
(2020), o ICM possui o propósito
uma marcação manual num formulário
períodos com maiores pluviosidades
de caracterização da superfície do
padrão de planilha ou tablet. Em
representam uma maior disponibilidade
pavimento, sendo um dos principais
condições desfavoráveis de tempo,
hídrica para as vegetações à margem
indicadores atuais que influencia na
como dias chuvosos ou com pouca
da rodovia, favorecendo o seu
segurança do usuário e na conservação
iluminação, está vedada a realização
crescimento. No contexto dos fatores
qualitativa da rodovia, abrangendo,
do levantamento. O ICM é calculado
com impacto no ICM, Valente e
além das condições do pavimento, as
pela expressão (1), na qual a condição
Nogueira (2018) afirmam que o prazo
condições do sistema de drenagem,
da superfície do pavimento (IP),
com o qual a sinalização na rodovia
sinalização e roçada. Em concordância
expressão (2), possui um peso de 70%
resiste adequadamente está associado
com isso, Grangeiro (2020) afirma que
e a da sua conservação (IC), expressão
a múltiplos fatores, dentre os quais as
o ICM é o parâmetro utilizado para
(3), de 30%.
intempéries, de forma que o desgaste
Além de reduzir a capacidade
avaliar a condição que as rodovias se
provocado pelo tráfego e a ação dos
encontram, além disso, serve para
fatores climáticos comprometem a
acompanhar as ações realizadas na
durabilidade da sinalização.
malha rodoviária, exclusivamente
No que diz respeito aos
como referência para suas devidas
investimentos aplicados em
manutenções.
manutenção de rodovias, para
Segundo DNIT (2017), para a
Benevides (2006), a utilização de
realização do levantamento de campo
informações confiáveis e critérios de
das rodovias federais brasileiras, o
decisão possibilita o estabelecimento
46 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
de um programa de construção,
pode ser administrada pelo poder
(ICM) de oito rodovias federais
manutenção e reabilitação de
público ou, quando concedida,
em trechos do estado do Ceará,
pavimentos, permitindo o máximo
pelo setor privado. No entanto, o
totalizando cerca de 2.300
retorno possível para os recursos
investimento público federal ainda tem
km de extensão, no período de
disponíveis. No Brasil, isso se torna
um papel importante a cumprir, seja na
abril de 2019 a maio de 2020.
uma tarefa ainda mais desafiadora
manutenção e adequação das rodovias
Paralelo a isso, foi realizado um
uma vez que os recursos são escassos.
pavimentadas, seja na implantação
comparativo desses dados com
Segundo CNT (2019), a porcentagem
e pavimentação das rodovias não
a pluviosidade média do referido
do Produto Interno Bruto (PIB)
pavimentadas e planejadas (CNT,
estado e os investimentos mensais
brasileiro destinada a investimentos
2019).
em manutenção no mesmo período.
públicos federais nas rodovias do país apresenta tendência de queda desde
A Figura 1 apresenta as rodovias
3 MÉTODO DE PESQUISA
estudadas, em suas respectivas
2011.
extensões, além do resumo do
De acordo com Alves (2016), a conservação das rodovias no Brasil
Foram analisados valores de
método aplicado à pesquisa em
Índice de Condição e Manutenção
TABELA 1 - CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS DO CÁLCULO DO ICM
questão.
TABELA 2 - VALORES DE REFERÊNCIA PARA IP E IC.
TABELA 3 - CLASSIFICAÇÃO DO ICM
Fonte: DNIT (2017)
Figura 1: Fluxograma resumo do método de pesquisa. Fonte: Autores (2021).
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
47
Os dados mensais de ICM foram obtidos junto ao
A Figura 3 detalha os valores de ICM médio das oito
Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes
rodovias federais e a Tabela 4 apresenta uma análise
(DNIT) para cada quilômetro das rodovias analisadas. A
estatística dos valores de ICM.
partir desses dados, foram calculadas as médias mensais de ICM, classificando os trechos das rodovias segundo a
trabalhos técnicos artigos
escala de referência do DNIT (2017), e relacionando-as com a pluviosidade média (mm), obtida junto à Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (FUNCEME) e os investimentos médios mensais em manutenção oriundos do DNIT. Com esses dados, foi feita uma análise estatística de R de Pearson, analisando os valores de correlação entre as variáveis (ICM médio, pluviosidade e investimento). Foram gerados gráficos do tipo BoxPlot para visualização da distribuição dos dados de ICM e possíveis outliers. Além disso, foram elaborados mapas de calor com os valores de ICM ao longo das rodovias para os meses de dezembro/19
Figura 3: ICM médio mensal para as rodovias estudadas de abril/19 a maio/20 Fonte: DNIT (2019 - 2020), adaptado pelos autores.
TABELA 4: ANÁLISE ESTATÍSTICA DO ICM MÉDIO ENTRE ABRIL/19 A MAIO/20, POR RODOVIA.
e abril/2020, respectivamente, meses com pluviosidade baixa e alta no estado do Ceará, para a visualização dos locais nos quais o ICM apresentou variações significativas. Deve-se ressaltar que, nesta análise específica, não foi possível projetar os mapas de calor em toda a extensão das rodovias devido aos dados de latitude e longitude de algumas rodovias estarem incompletos. O tratamento dos dados foi feito em nuvem no Google Collaboratory, usando a linguagem de programação Python.
4
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Fonte: Autores (2021).
Percebe-se que das oito rodovias estudadas, seis apresentam ICM médio classificado como Bom no período analisado; as exceções foram para as rodovias BR-122 e BR-402, que apresentaram ICM médio com classificação
Os dados para média mensal de precipitação no estado
Regular. Também pode-se notar que as médias mais elevadas
do Ceará, nos meses analisados, encontram-se na Figura 2.
são expressivas nos meses de abril, maio e junho, período
Observa-se que os meses de maior pluviosidade foram os de
final da quadra chuvosa. Os valores tendem a diminuir nos
abril/19, com cerca de 190,0 mm, e os de janeiro a abril de
outros meses do ano, classificando o ICM de Regular a Bom,
2020, com média de 193,25 mm, caracterizando a quadra
elevando-se novamente no início da quadra chuvosa do
chuvosa no Ceará.
estado. Dentre as rodovias analisadas, a BR-122 apresenta os valores de ICM médio mais elevados, considerados péssimos (cerca de 71,0 nos meses de abril/19 e abril/20), seguida pela BR-402 (próximo a 52,0 no mês de janeiro/20). A BR020 apresentou o menor ICM médio (aproximadamente 8,0) no mês de novembro/19; porém, nesse mês, apenas 6,5% da referida rodovia tinha dados de ICM por trecho, não sendo suficiente para uma classificação adequada, embora a média represente que os seus trechos analisados estavam com o ICM classificado como Bom. Dentre as demais rodovias, as
Figura 2: Pluviosidade média mensal no estado do Ceará de abril/19 a maio/20. Fonte: FUNCEME (2019 - 2020), adaptado pelos autores.
48 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
que apresentaram os menores valores de ICM médio foram a BR-222, a BR-304 e a BR-230, sendo esta última com a menor média (cerca de 11,0) no mês de outubro/19.
Os investimentos mensais do DNIT foram aplicados
4.1 Análise do indicador R de Pearson
a correção dos defeitos, tais como remendos, serviços de roçadas, reparo nos dispositivos de drenagem e
A análise estatística avaliou a ocorrência de correlação
sinalização, e, por consequência, atenuar a deterioração
entre os dados de ICM, pluviosidade e investimento. A Tabela
do pavimento. A Figura 4 apresenta uma visão geral dos
5 mostra a matriz de correlação entre as variáveis para cada
valores investidos em cada rodovia ao longo do período
rodovia estudada neste artigo.
analisado.
TABELA 5 - MATRIZ DE CORRELAÇÃO
Figura 4: Investimento mensal por rodovia. Fonte: DNIT (2021) - Adaptado pelos autores.
Pela análise da Figura 4, a rodovia com maiores investimentos ao longo dos meses estudados foi a BR116, com um total de R$ 26,6 milhões acumulado ao longo do período, correspondendo a um total de 35,16% de todo o investimento em manutenção no Ceará. Esse maior investimento ocorreu no mês de abril/20 (R$ 5,6 milhões), que coincide com o mês que apresentou o maior ICM médio (cerca de 37,0). A BR-230 apresentou destaque nos investimentos nos
Fonte: Autores (2021).
meses de julho/19 (R$ 11,2 milhões) e agosto/19 (R$ 6,5
A correlação mais forte entre variáveis foi de 0,59 na
milhões), que foram suficientes para reduzir pelos quatro
BR-222 entre a pluviosidade e o ICM médio e a mais fraca foi
meses seguintes os seus valores de ICM, sendo outubro/19
na BR-226 de 0,01 entre as mesmas variáveis. Uma possível
o mês com o menor valor de ICM. A BR-230 recebeu
explicação para este comportamento seria que a BR-222 está
24,22% de todo o investimento em manutenção rodoviária
localizada no Norte do estado, possuindo maiores incidências
do estado do Ceará, sendo a segunda rodovia com mais
de chuvas, enquanto a BR-226 está na Região Central com
investimentos.
menor incidência.
As rodovias BR-122 e BR-402 apresentaram
Apesar das análises gráficas mostrarem uma tendência do
os valores mais críticos de ICM (71,05 e 51,52,
ICM médio aumentar com as médias pluviométricas, sabe-se
respectivamente), ao passo que registram investimentos
que existem outros fatores que influenciam no valor de ICM,
mais baixos ao longo do período analisado (6,06% e
o que explica essa correlação numérica não ser forte. Além do
5,13% do total investido, respectivamente). A exceção
investimento mensal em manutenção, as cargas do tráfego,
está no mês de julho/19 no qual a BR-402 apresentou R$
a sinalização, a condição dos dispositivos de drenagem,
2,1 milhões em investimento em manutenção e obteve
a subjetividade vinculada ao método, que depende da
queda nos valores de ICM nos dois meses seguintes,
percepção do avaliador que realiza o levantamento em campo,
contudo, ainda classificados como regulares.
e outros fatores podem ter influência na classificação do ICM. Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
49
4.2 Análise dos outliers
Portanto, para a melhor compreensão do estado das rodovias, realizou-se a análise dos outliers. Para avaliar
O ICM médio consiste na média aritmética simples
a distribuição dos valores de ICM em cada mês e os possíveis outliers dos valores calculados por trecho, foram
essa média pode não ser um parâmetro adequado para
elaborados gráficos do tipo BloxPlot para as rodovias
análise dos trechos devido à grande variação dos dados.
estudadas (Figura 5).
trabalhos técnicos artigos
do ICM de todos os trechos das rodovias. Contudo,
Figura 5 - Gráfico boxplot para as rodovias estudadas. Fonte: Autores (2021).
A partir da Figura 5 constata-se que as rodovias BR-122 e BR-402 apresentaram dados mais distribuídos, com a presença de poucos outliers apesar de registrarem as piores médias de ICM nos meses em estudo. A BR-122 conseguiu reduzir os ICM no período de maiores investimentos
maiores investimentos no período para essa rodovia, mas que aumentam no início do ano de 2020.
4.3 Mapas de calor para os dados de pluviosidade e ICM
(dezembro/19), no entanto, os valores aumentam novamente com o retorno do período de chuvas em 2020. Os boxplot
Nas rodovias BR-020, BR-116, BR-222, BR-226, BR-
correspondentes à rodovia BR-122 são maiores devido à
230 e BR-304 (Figura 5), apesar de as caixas do boxplot
variação de dados, isso pode ser explicado pela extensão da
serem menores e estarem concentradas na classificação
rodovia (455 km) atravessando, assim, regiões de diferentes
de ICM Bom ou Regular, é evidente a presença de outliers
índices pluviométricos do estado (que variam de 50 mm
revelando que em alguns pontos das rodovias há valores
a 400 mm). A BR-402 também apresenta maiores caixas,
extremos, superiores a 70; esses pontos representam
com os valores e ICM que tendem a diminuir no período
possíveis locais que necessitam de alguma atividade de
de julho a dezembro de 2019, fato que coincide com os
manutenção.
50 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
As figuras 6 e 7 apresentam os mapas de calor que
elevada pluviosidade, uma quantidade elevada de valores
representam o comportamento do valor do ICM ao longo de
de ICM superiores a 50 e 70 (classificados como Ruim e
cada trecho das rodovias, a partir dos dados disponíveis de
Péssimo), principalmente nas rodovias BR-122 e BR-020,
latitude e longitude, nos meses de dezembro/19 e abril/20,
que atravessam áreas do estado nas quais a pluviosidade
considerando os meses com melhor e pior ICM médio,
média mensal dos municípios ultrapassa 300 mm, conforme
respectivamente.
a Figura 8.
Dezembro / 2019
Figura 6 - ICM nas rodovias em dezembro/19 Fonte: Autores (2021).
Abril / 2020
Figura 7 - ICM nas rodovias em abril/20 Fonte: Autores (2021).
São apresentados na Figura 6, dados ICM ao longo das rodovias estudadas no mês de dezembro/19 que registrou baixa pluviosidade média no estado do Ceará (cerca de 10,0 mm). A maioria das rodovias apresenta dados de ICM classificados como Bom ou Regular, com exceção de
Fonte: FUNCEME (2019 - 2020).
alguns trechos na BR-122, situado no centro do estado. É possível observar no mês de abril/20, marcado por uma
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
51
5 CONCLUSÃO
no pavimento pode ser verificado com um ou dois meses subsequentes.
No presente estudo, a análise entre os dados de
aumento do ICM, como tráfego, drenagem e vegetação.
apresenta uma correlação fraca entre as variáveis. Todavia,
É importante ressaltar, também, a subjetividade na
percebe-se uma tendência no aumento do valor de ICM
determinação do ICM, uma vez que seu resultado depende
médio em decorrência do aumento da pluviosidade média
da percepção do avaliador responsável pelo levantamento de
do estado do Ceará. Nos meses que registram pluviosidades
campo, o que pode causar variações nos seus resultados.
mais baixas, os valores de ICM são menores, o que atesta
artigos
Além disso, há outras variáveis que interferem no
ICM médio, pluviosidade e investimento em manutenção
Por fim, constata-se a tendência de aumento do ICM
a influência da pluviosidade na qualidade funcional das
com o aumento da pluviosidade média do estado do Ceará
rodovias analisadas. Todavia, esta relação não é uma
e, em alguns casos, sua redução com os investimentos
causalidade direta uma vez que, ao analisar as variáveis
mensais. Tal condição reforça a importância da presença
discutidas por meio do coeficiente R de Pearson, não se
dos dispositivos de drenagem para combater os efeitos
identifica correlação linear direta forte, haja vista que
danosos das chuvas, e da manutenção adequada que
após as chuvas foram feitas atividades de manutenção
garanta o funcionamento desses dispositivos, bem como dos
que contribuíram para o decréscimo do ICM nos meses
investimentos do poder público para melhoria das condições
conseguintes. Dessa forma, o efeito danoso das chuvas
de segurança e operação nas rodovias nacionais.
6 REFERÊNCIAS ALBUQUERQUE, F. S. Sistema de gerência de pavimentos para departamentos de estradas do nordeste brasileiro. 2007. 303 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre 2007. ALVES, K. da R. A gestão de pavimentos aplicada à manutenção rodoviária. 2016. 140 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) - Programa de Pósgraduação em Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2016. BENEVIDES, S. A. S. Modelos de desempenho de pavimentos asfálticos para um sistema de gestão de rodovias estaduais do Ceará. 2006. 357 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Escola de COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2006. BERNUCCI, Liedi Bariani; MOTTA, Laura Maria Goretti da; CERATTI, Jorge Augusto Pereira; SOARES, Jorge Barbosa. Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros. Rio de Janeiro: Petrobras, 2008. 504 p.
para a realização do levantamento de campo do Índice de Condição da Manutenção (ICM) das rodovias federais brasileiras. Rio de Janeiro. DNIT, 2017. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Base de dados de Condições do Pavimento de rodovias federais - ICM (Índice de Conservação e Manutenção). Disponível em: http://dadosabertos.dnit.gov.br/dataset/condicoes-dopavimento. Acesso em 15 jun. 2021. FUNCEME. FUNDAÇÃO CEARENSE DE METEOROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS. Calendário de Chuvas no Estado do Ceará. Disponível em: http://www.funceme.br. Acesso em: 18 jun. 2021. GRANGEIRO, Sarah Lays Saraiva. Análise estatística do índice de condição da manutenção em rodovias federais para o Estado do Ceará. 2020. 79 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Civil, Centro Universitário Unichristus, Fortaleza, 2020.
BIANCO, Guilherme Luiz. Metodologia para auxiliar a Tomada de Decisão Gerencial na priorização de investimentos públicos em rodovias utilizando-se da análise multicritério. 2016. Dissertação (Mestrado em Transportes) —Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
GURJÃO, Nayara Oliveira; MOREIRA, Fernanda Silva; GRANJEIRO, Sarah Lays Saraiva; ALMEIDA, Lucas Cavalcante de. Avaliação do índice de condição da manutenção rodoviária em função de dados pluviométricos do Ceará. In: CONGRESSO DE PESQUISA E ENSINO EM TRANSPORTES. 34º., 100% Digital, 16 a 21 nov. 2020. Editora: Associação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes, 2020. p.979-990.
CONFEDERAÇÃO NACIONAL DE TRANSPORTES. Pesquisa CNT de Rodovias 2019. 22. ed. Confederação Nacional de Transportes. Brasília: CNT, 2019.
MOLTON, Lyle K. Highway Subdrainage Design Report nº FHWA - TS - 80.224 - Federal Highway Administration, p.162, ago 1980.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Norma 006/2003PRO. Avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semirrígidos - Procedimento. Diretoria de Planejamento e Pesquisa. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Rio de Janeiro. DNIT, 2003a
PEREIRA, Antonio Carlos Oquendo. Influência da drenagem subsuperficial no desempenho de pavimentos asfálticos. 2003. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2003.
DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Norma 007/2003-PRO. Levantamento para avaliação da condição de superfície de subtrecho homogêneo de rodovias de pavimentos flexíveis e semirrígidos para gerência de pavimentos e estudos e projetos Procedimento. Rio de Janeiro. DNIT, 2003b. DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES. Instrução de Serviço Nº 10, de 11 de setembro de 2017. Dispõe sobre a rotina de procedimentos
52 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
RAMALHO, Maria Francisca de Jesus Lírio. A fragilidade ambiental do Nordeste brasileiro: o clima semiárido e as imprevisões das grandes estiagens. Sociedade e Território, v. 25, n. 2, p. 104-115, 2013. VALENTE, Leonel Regis; NOGUEIRA, Kevin Neves. Estudo de caso de sinalização viária na Rodovia BR-414 (trecho saída de Anápolis-go à base aérea de Anápolis). TCC, Curso de Engenharia Civil, UniEvangélica, Anápolis, GO, 90p. 2018.
Felipe H. Cava
Departamento de Engenharia de Transportes – Escola Politécnica da USP
artigos
Considerações sobre a variação da pressão de enchimento dos pneus no raio de curvatura de diferentes tipos de pavimentos Carlos. Y Suzuki
Departamento de Engenharia de Transportes – Escola Politécnica da USP
1. INTRODUÇÃO O raio de curvatura de uma bacia deflectométrica é determinado analiticamente por meio da Equação 1, Um importante parâmetro normalmente considerado para a avaliação estrutural de um pavimento existente, além da deflexão máxima, é o raio de curvatura da bacia de deformação obtido por levantamento de campo. No Brasil, o raio de curvatura é calculado de forma simplificada, admitindo-se que a bacia tem a forma parabólica e passando por dois pontos pré-estabelecidos, conforme preconizam os métodos de ensaios DNER-ME 24/94 e DNER-ME 61/94, que empregam a viga Benkelman para o inventário deflectométrico. Considerando que a prova de carga citada considera a carga do eixo padrão de 8,2 tf e a pressão dos pneus de 80 psi, pretende-se neste trabalho, efetuar uma verificação teórica da influência da variação das pressões dos pneumáticos no parâmetro citado, uma vez que, na prática, a frota circulante de caminhões em nosso país tem apresentado pressões da ordem de 120 psi. A análise mostrou que não há influência da pressão dos pneus nas deflexões coletadas entre as rodas. Por outro lado, as deflexões máximas da estrutura aumentam com o acréscimo de pressões dos pneus. O raio de curvatura sofre uma redução de 15 a 30% em função da pressão de enchimento dos pneus.
considerando que a linha elástica pode ser representada por uma função f(x) que descreve as variações da deflexão y em relação à distância x do ponto de aplicação da carga. (BALBO, 2007)
(1)
Segundo DNER (1994b), o raio de curvatura da bacia de deflexões pode ser calculado pela Equação 2, admitindo-se uma função parabólica e considerando a distância x igual a 25 cm.
(2)
R = raio de curvatura [m] D0 e D25 = deflexão a zero e a 25 cm afastado do ponto de aplicação da carga [10-2mm] Esse parâmetro, em complementação à deflexão máxima Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
53
isolada, tem a capacidade de fornecer uma indicação da
verificar a representatividade do ponto de análise da viga
condição estrutural, tanto da superfície, como também da
Benkelman para avaliação das deflexões em pavimentos.
base do pavimento analisado. Segundo o DNER (1994a) e DNER (1994b), o cálculo das deflexões com viga
3. METODOLOGIA
Benkelman deve ser realizado utilizando pneus diagonais com dimensões 1000x20 ou 900x20, com 12 lonas e pressão dos pneus de 80psi.
artigos
Segundo WONG (2001), a forma de construção
As análises foram realizadas por meio do software mePADS, o qual utiliza a teoria do sistema de camadas elásticas. A distribuição de tensões na área de
da carcaça do pneu é importante para definição das
contato pneu-pavimento é assumida como circular e
características, como a pressão de enchimento dos
uniformemente distribuída. Foram analisados quatro
pneus, e do seu comportamento ao rolamento. Segundo
tipos de estruturas de pavimento, cada uma com 4
FERNANDES JR (1994), os pneus diagonais começaram
camadas, conforme Tabela 1. As deflexões na superfície
a ser substituídos pelos pneus radiais na década de 70,
do pavimento foram analisadas abaixo de uma das rodas
pois estes apresentam menor consumo de combustível e
e entre as rodas do eixo solicitante, conforme Figura 2. A
menor desgaste dos pneus. A pressão de pneus do eixo
bacia de deflexões foi obtida para distâncias de 0, 25, 30,
rodoviário padrão tem sido substituída por valores mais
45, 60, 90 e 120 centímetros do ponto de aplicação da
próximos dos que solicitam a estrutura em campo, como
carga no eixo longitudinal, conforme Figura 3.
sugere MOTALEB (2007), AASHTO (2008), AUSTROADS (2017) e outros.
TABELA 1 - ESTRUTURAS ANALISADAS
Foi realizada uma pesquisa recente na rodovia Regis Bittencourt (BR116/SP) que revelou que menos de 2% da frota de caminhões trafega com a pressão do eixo rodoviário padrão (80psi). Além disso, a distribuição de campo apresenta uma assimétrica negativa e com pressão média dos pneus de 116psi, conforme Figura 1. A distribuição das pressões de pneus foi obtida com uma amostra de 1860 pneus, sendo que não foram encontrados pneus diagonais durante o período de coleta.
Figura 1 - Distribuição da pressão de enchimento dos pneus na Rodovia Regis Bittencourt.
2. OBJETIVOS Este artigo tem como objetivo verificar a influência da pressão de enchimento dos pneus nas deflexões da superfície do pavimento e no cálculo do raio de curvatura. Além disso, este trabalho tem como objetivo específico 54 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Figura 2 - Pontos de análise das deflexões no eixo transversal
deflexões distantes do ponto de aplicação da carga, obtidas pela Viga Benkelman, são também as deflexões máximas na estrutura e não sofrem influência da pressão de enchimento dos pneus. O comportamento de pavimentos com camadas cimentadas pode ser também avaliado empiricamente através da utilização de parâmetros da bacia deflectométrica que relacionam a deflexão máxima (D0) com o raio de curvatura (R), entre eles RxD0 e R/D0. A Figura 4 ilustra a bacia de deflexões no pavimento flexível (1) solicitado pela carga do eixo padrão com pressão de pneus de 140psi. A deflexão máxima na estrutura, abaixo da aplicação da carga, é ligeiramente maior para deflexões críticas. Por outro lado, as deflexões distantes do ponto de aplicação da carga são coincidentes para os pontos de análise Figura 3 - Pontos de análise no eixo longitudinal.
no eixo transversal. A Figura 5 ilustra a bacia de deflexões para as 4 estruturas analisadas com solicitação de 120psi.
Foi considerada a solicitação do eixo rodoviário padrão, com carga de 8,2 toneladas, e a pressão de enchimento dos pneus variando de 80 a 140psi, com acréscimos de 20psi. Para cada estrutura, foram obtidas as deflexões máximas na
TABELA 2 - DEFLEXÕES DA VIGA BENKELMAN EM FUNÇÃO DA PRESSÃO DE PNEUS
superfície do pavimento, obtida abaixo do ponto de aplicação de carga, e as deflexões entre as rodas do semieixo, obtida por meio da viga benkelman. Através da Equação 2, foram calculados os raios de curvatura e verificada a sensibilidade do parâmetro quanto a pressão de enchimento dos pneus. Além das deflexões, foram obtidas as deformações máximas de tração na fibra inferior do revestimento asfáltico e as tensões críticas de tração na base cimentada. Estas respostas estruturais e a vida útil à fadiga do pavimento também foram analisadas em função do raio de curvatura da bacia de deflexões.
4. RESULTADOS OBTIDOS TABELA 3 - DEFLEXÕES CRÍTICAS EM FUNÇÃO DA PRESSÃO DE PNEUS
A bacia de deflexões quando o pavimento é solicitado pelo eixo rodoviário padrão foi calculada considerando as deflexões da viga Benkelman, ou seja, com a referência entre os pneus do semieixo, e com base nas deflexões críticas na estrutura. A Tabela 2 apresenta as deflexões simuladas com o emprego da Viga Benkelman, em diferentes pressões de enchimento dos pneus. A Tabela 3 apresenta as deflexões críticas nas estruturas em função da pressão de pneus. As deflexões D0 obtidas com a Viga Benkelman permanecem constantes em função da pressão de enchimento dos pneus. Por outro lado, a deflexão máxima na estrutura sofre um acréscimo de aproximadamente 5% entre a mínima e máxima pressão de pneus analisada. As Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
55
Como as deflexões obtidas pela Viga Benkelman não são influenciadas pela pressão dos pneus, a análise do raio de curvatura considerando as deflexões entre os pneus do semieixo, conforme as normas DNER-ME 24/94 e DNERME 61/94, pode resultar em conclusões equivocadas. A validade do conceito do raio de curvatura se agrava com o processo de deterioração da estrutura, diminuindo o módulo de resiliência efetivo e aumentando as deflexões críticas
artigos
na estrutura. A relação entre as deflexões obtidas pela Viga Figura 4 - Bacia de deflexões para pavimento Flexível (1) com pressão de pneus de 140psi.
Benkelman (D0vb) e as deflexões máximas (D0máx) na estrutura é apresentada na Equação 3, com um coeficiente de regressão (R²) de 0,999. A Equação é utilizada apenas para as deflexões abaixo do ponto de aplicação de carga, chamada de D0. A Tabela 4 apresenta o valor-p para os coeficientes da regressão, onde a interseção apresenta o maior valor-p.
(3)
TABELA 4 - VALOR-P DA REGRESSÃO DE DEFLEXÃO MÁXIMA Figura 5 - Bacia de deflexões críticas com pressão de pneus de 120psi.
Através da análise de sensibilidade em função da pressão de enchimento dos pneus, Equação 2, o raio de curvatura não sofre variação quando analisado pelas
O método de dimensionamento de reforço de pavimentos,
deflexões da viga Benkelman. Entretanto, para deflexões
resulta em um valor elevado de repetições admissíveis
críticas ocorre uma redução de 30% no raio de curvatura
na estrutura, dada a baixa sensibilidade das deflexões
da estrutura de pavimento semirrígido, em função da
quanto a pressão de pneus. Além disso, o critério de fadiga
pressão de enchimento dos pneus. Pavimentos flexíveis e
é considerado como crítico para o dimensionamento de
invertidos apresentam uma redução média de 15% no raio
pavimentos em função da pressão de enchimento dos pneus.
de curvatura em função da pressão dos pneus. A Figura 6
Em pavimentos invertidos, a adoção de uma camada rígida
ilustra a variação do raio de curvatura em função da pressão
na sub-base resulta em flexão isolada entre o revestimento
de pneus.
e essa camada. Como consequência, a estrutura apresenta uma linha neutra para o revestimento asfáltico e outra para a camada de sub-base, ambas as camadas com deformações de tração na fibra inferior. Dessa forma, em pavimentos invertidos o critério de fadiga no revestimento asfáltico também é considerado crítico para a avaliação estrutural. Contudo, devido a facilidade de obtenção dos dados da viga Benkelman e do raio de curvatura da estrutura, foi realizada a regressão das deformações de tração no revestimento asfáltico em função destes parâmetros, conforme Equação 4. A regressão leva em consideração as deformações de tração
Figura 6 - Variação do raio de curvatura em função da pressão de pneus
56 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
máximas obtidas nas estruturas de pavimentos flexíveis e invertidos, com coeficiente de regressão (R²) de 0,918.
Assumindo o critério de fadiga da ASPHALT INSTITUTE
TABELA 6 - VALOR-P DA REGRESSÃO DE TENSÃO DE TRAÇÃO NA BASE CIMENTADA
(1991), com base na Equação 5 e módulo de resiliência do revestimento asfáltico de 3500MPa (508000psi), a Equação 6 apresenta a regressão do número de repetições que levam a estrutura à fadiga em função do raio de curvatura e da pressão dos pneus. A Tabela 5 apresenta os valores-p dos coeficientes de regressão, onde a interseção e o raio de curvatura apresentam elevada representatividade na
Para o pavimento semirrígido invertido, a Equação
correlação. A pressão de enchimento dos pneus apresenta
9 apresenta a regressão de tensões de tração críticas na
valor-p de 0,052 para ambas as equações e, embora maior
sub-base cimentada em função do raio de curvatura e da
que 0,05, foi mantida na regressão por ser considerado um
pressão de enchimento dos pneus. A Equação 10 apresenta
parâmetro importante.
a regressão do número de repetições que levam a sub-base cimentada à fadiga em função dos mesmos parâmetros.
(4)
(5)
(6)
(9)
(10)
A Tabela 7 apresenta o valor-p para os coeficientes da TABELA 5 - VALOR-P DA REGRESSÃO DE DEFORMAÇÃO DE TRAÇÃO E NÚMERO DE
regressão. Assim como no pavimento semirrígido, embora o coeficiente de regressão seja elevado, o valor-p dos
REPETIÇÕES ADMISSÍVEIS
coeficientes são maiores do que 0,05, o que indica uma baixa representatividade dos parâmetros na equação. TABELA 7 - VALOR-P DA REGRESSÃO DE TENSÃO DE TRAÇÃO NA SUB-BASE CIMENTADA
Em estruturas de pavimentos semirrígidos e invertidos, o critério de fadiga na camada cimentada resulta no menor número de repetições do eixo solicitante, sendo considerado como um critério crítico. Dessa forma, foi realizada a regressão da tensão crítica de tração na base cimentada em função do raio de curvatura e da pressão de pneus, conforme Equação 7, com coeficiente de regressão (R²) de 0,995. A Equação 8 apresenta a regressão do número
5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
de repetições que levam a camada cimentada à fadiga em As análises mostraram que as deflexões que são
função dos mesmos parâmetros.
obtidas entre as rodas do semieixo não correspondem
(7)
as deflexões máximas na superfície do pavimento. Por consequência, as deflexões da Viga Benkelman não
(8)
indicam a condição estrutural real do pavimento. As normas utilizadas no Brasil, para análise de deflexões em pavimentos e para o cálculo do raio de curvatura, indicam
A Tabela 6 apresenta o valor-p para os coeficientes da
o uso de pneus diagonais com pressão de inflação de
regressão. Embora o coeficiente de regressão seja elevado,
80psi. Contudo, pesquisas realizadas na rodovia Regis
o valor-p dos coeficientes são maiores do que 0,05, o que
Bittencourt em São Paulo mostraram que os veículos
indica uma baixa representatividade dos parâmetros na
comerciais trafegam com pneus radiais e com pressão de
equação.
inflação média de 116psi.
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
57
A análise mostrou que não há influência da pressão dos pneus nas deflexões coletadas entre as rodas. Por outro lado, as deflexões máximas da estrutura aumentam com o acréscimo de pressões dos pneus. O raio de curvatura sofre uma redução de 15 a 30% em função da pressão de enchimento dos pneus. Nesse artigo foi realizada a regressão entre as deflexões máximas e as obtidas com o uso da Viga Benkelman, onde a correção ocorre em função da pressão dos pneus. Além disso,
artigos
foram desenvolvidas equações que relacionam o raio de curvatura e a pressão dos pneus com os parâmetros críticos de avaliação da estrutura, como a deformação e a tensão de tração. Com base nessas equações, é possível obter a relação entre as deflexões obtidas em campo com o ensaio de Viga Benkelman e as respostas estruturais críticas que solicitam a estrutura do pavimento.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AASHTO (2008). Mechanistic-empirical pavement design guide: a manual of practice. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, DC, USA. ASPHALT INSTITUTE, (1991). Thickness design- asphalt pavement for highways and streets, 9th ed., The Asphalt Institute, Manual Series No.1 (Ms-1). AUSTROADS; (2017). Guide to pavement technology part 2: pavement structural design. Sidney, 2017. Disponível em: < https://austroads.com.au/publications/ pavement/agpt02> (Acesso em 15/04/2021). BALBO, J.T. (2007). Pavimentação Asfáltica: Materiais, Projeto e Restauração. Oficina de Textos: São Paulo, 2007. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM (DNER). (1994a) Norma DNERME 024/94 – Pavimento – Determinação das deflexões pela viga Benkelman. Norma Rodoviária, pp. 01-06. Disponível em: <https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/ planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-normas/coletanea-de-normas/metodo-deensaio-me/dner-me024-94.pdf> (Acesso em 15/04/2021). DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS DE RODAGEM (DNER). (1994b). Norma DNER-ME 061/94 – Pavimento – Delineamento da linha de influência longitudinal da bacia de deformação por intermédio da viga Benkelman. Norma Rodoviária, pp. 01-08. Disponível em: < http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/normas/ DNER-ME061-94.pdf> (Acesso em 15/04/2021). FERNANDES JR, J.L; (1994). Investigação dos efeitos das solicitações do tráfego sobre o desempenho de pavimentos. Tese (Doutorado). Programa de pós-graduação em Engenharia de Transportes, Escola De Engenharia De São Carlos. São Carlos. Disponível em: < https://teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18137/tde-09042018102257/pt-br.php> (Acesso em 15/04/2021) MOTALEB, A (2007). Impact of high-pressure truck tires on pavement design in egypt. Emirates Journal for Engineering Research, 12 (2), 65-73, 2007. Disponível em: < https://eng.uaeu.ac.ae/en/research/journal/issues/v12/pdf_iss2_12/9.pdf> (Acesso em 15/04/2021). WONG, J.Y (2001). Theory of Ground Vehicles. Toronto, 2001.
58 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Proposta de banco de dados de misturas asfálticas estudadas no Estado do Rio Grande do Sul Lucas Dotto Bueno
Fernando Dekeper Boeira
Cléber Faccin
Professor - Faculdade Cesurg Marau, Marau – RS
Doutor em Engenharia Civil - CCR ViaCosteira/ CCR ViaSul
Luciano Pivoto Specht
Silvio Lisboa Schuster Engenheiro Civil - pesquisador – UFSM– RS Chaveli Brondani
Professor - pesquisador – UFSM – RS
Deividi da Silva Pereira
artigos
Professor - pesquisador – UFSM– RS
Engenheira Civil - pesquisador – UFSM– RS
Professor - pesquisador – UFSM – RS.
Pedro Orlando Borges de Almeida Júnior
Alessandro Michelin
Engenheiro Civil - pesquisador – UFSM– RS
Faculdade Cesurg Marau, Marau – RS
O setor rodoviário brasileiro passa por momento de atualização em virtude da implementação, pelo DNIT, de um novo método mecanístico-empírico de dimensionamento de pavimentos flexíveis. Para o novo método de dimensionamento (MeDiNa), o conhecimento das propriedades e do comportamento mecânico das misturas é essencial para a garantia de um projeto adequado ao tráfego. O objetivo do presente artigo foi organizar um banco de dados de misturas asfálticas, a partir de pesquisas realizadas no Estado do Rio Grande do Sul, com base nos dados necessários para realização de um projeto no Método MeDiNa. Tal trabalho se justifica em função da importância dos parâmetros de projeto e devido ao compartilhamento de dados ser fundamental para evolução dessas metodologias. Para isso, foram obtidos dados de misturas asfálticas de 26 estudos, totalizando 133 misturas de diferentes características e regiões do Estado. Foi possível observar uma elevada variação das propriedades e dos tipos de materiais, ressaltando a importância da realização dos ensaios laboratoriais. Os dados estão disponíveis para consulta por meio de interface gráfica do PowerBI, juntamente com a indicação das referências dos trabalhos catalogados.
1 INTRODUÇÃO As rodovias possuem alta relevância no contexto econômico e social do Rio Grande do Sul, sendo o emprego de pavimentos revestidos por concreto asfáltico a solução mais utilizada na construção e recuperação das mesmas. O comportamento mecânico das misturas asfálticas empregadas nos revestimentos de pavimentos depende, dentre outros fatores, dos materiais constituintes, das ações do tráfego e das condições climáticas da localidade. O projeto de concepção de uma mistura asfáltica a ser empregada como revestimento está intimamente relacionada à sua necessidade de desempenho em campo. Esse desempenho pode ser previsto mediante avaliação de propriedades mecânicas, obtidas por meio de ensaios laboratoriais. O conhecimento dessas propriedades é de suma Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
59
importância no dimensionamento e especificação das
projetista a utilização da mistura asfáltica coerente com o
camadas de revestimentos dos pavimentos quando da
tráfego em que a mesma será utilizada (FRANCO e MOTTA,
utilização de métodos mecanísticos-empíricos como o
2020).
artigos
MeDiNa (Método de Dimensionamento Nacional), em
Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho é
implementação no país pelo DNIT. O Método originou-
organizar um banco de dados de misturas asfálticas
se de convênio realizado entre o Instituto de Pesquisas
pesquisadas no Estado do Rio Grande do Sul, contendo
Rodoviárias do DNIT (IPR/DPP) e a Universidade Federal do
parâmetros de projeto necessários para aplicação no Método
Rio de Janeiro, com apoio da ANP/PETROBRAS e diversas
MeDiNa, a fim de auxiliar o projetista numa fase de estudos
instituições de ensino e pesquisa espalhadas pelo Brasil.
prévios e avaliações de diferentes soluções para a camada
A sigla MeDiNa foi escolhida para homenagear o professor
de revestimento. Cabe ressaltar que os valores expostos
Jacques de Medina, grande precursor da Mecânica dos
neste documento devem ser interpretados como referenciais
Pavimentos no Brasil (FRANCO e MOTTA, 2020).
exemplificativos. Recomenda-se, na fase de projeto de
Medina e Motta (2015) descrevem que, para o
pavimentos novos ou restaurações, a realização dos devidos
dimensionamento de pavimentos revestidos por concreto
ensaios, conforme orientação do Manual de Utilização do
asfáltico por uma rotina mecanística-empírica, o projetista
MeDiNa, disponível em Franco e Motta (2020).
deve fornecer ao sistema computacional do projeto os dados de entrada (fatores ambientais, tráfego, propriedade dos materiais e técnicas construtivas). Posteriormente, o processamento mecanístico busca evitar que a degradação dos mecanismos de ruptura considerados atinjam valores maiores que os estabelecidos como limitadores para o
2. METODOLOGIA 2.1 Procedimento de consulta e organização dos dados
trecho analisado de maneira precoce, tendo como referência o número de solicitações do eixo padrão (N) de projeto.
Nesta pesquisa, considerando buscas em sites de
Para que o roteiro tenha sucesso, deve-se considerar
instituições de ensino superior do RS, foram encontrados
adequadamente o tráfego atuante sobre a estrutura ao
26 estudos desenvolvidos no Estado (trabalhos de conclusão
longo da sua vida de projeto, os materiais considerados em
de curso, dissertações, teses e artigos), produzidos na
sua concepção, suas propriedades de rigidez e danificação
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Universidade
e a rotina de cálculo de esforços empregada na etapa
Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e Universidade
mecanística.
Federal do Pampa (UNIPAMPA), com foco em misturas
O Estado do Rio Grande do Sul é caracterizado pela
asfálticas, especificamente em dados necessários ao
utilização de diferentes materiais na produção de concretos
dimensionamento mecanístico-empírico de um pavimento
asfálticos. Estudos realizados por Faccin (2018), Schuster
flexível no Método MeDiNa. Apenas nessas instiuições de
(2018), Brondani (2019) e Pires (2020), ao avaliarem mais
ensino foram identificados trabalhos com tais informações,
de 30 misturas asfálticas utilizadas em obras rodoviárias
demonstrando que, no RS, até o presente momento, há
no Estado do Rio Grande do Sul, encontraram elevadas
poucos laboratórios que realizam os ensaios previstos no
variações das propriedades mecânicas e de danificação das
MeDiNa.
mesmas, explicadas pela grande quantidade de variáveis
A partir disso, os resultados de Módulo de Resiliência,
envolvidas: diferentes tipos de ligantes, agregados, faixas
Flow Number (FN) e das curvas de fadiga dos trabalhos
granulométricas, utilização de misturas mornas, dentre
foram organizados para compor um banco de dados. Além
outras.
disso, os valores de Resistência à Tração (RT), Resistência
Os parâmetros de projeto das misturas asfálticas
Retida à Tração (RRT), teor de ligante e informações do tipo
necessários para dimensionamento de um pavimento
de ligante, tipo de agregado e faixa granulométrica também
com revestimento asfáltico no MeDiNa são o Módulo
foram catalogados.
de Resiliência (MR) (DNIT 135/2018-ME) e as curvas
Em relação aos dados de fadiga, no Método MeDiNa, as
de fadiga obtidas por meio do ensaio de compressão
curvas de fadiga das misturas asfálticas devem ser obtidas
diametral à tensão controlada (DNIT 183/2018-ME). Para
a partir de ensaios de carregamento repetido, à tensão
a deformação permanente, o critério utilizado é o Flow
controlada, usando o ensaio de compressão diametral de
Number (DNIT 184/2018-ME), ficando, assim, a cargo do
tração indireta (DNIT 183/2018-ME). O programa permite
60 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
apenas as relações do número de ciclos com a deformação
2.2 PROCEDIMENTO DE ANÁLISE DOS DADOS
específica resiliente de tração, conforme Equação 1 (FRANCO e MOTTA, 2020).
.ε_t^k2
N_fad=K_1 .ε_t^k2
Na Figura 2, estão apresentadas, assim como na N_fad=K_1 (1)
Onde: N_fad = número de ciclos; ε_t = deformação específica resiliente de tração;
plataforma, as localizações das britagens dos materiais utilizados na produção dos concretos asfálticos, as quantidades de ensaios observados e suas características principais. Além dos dados gerais, estão disponíveis informações relativas aos ensaios laboratoriais, apresentados a seguir.
k1 e k2 = parâmetros da curva de fadiga.
A ferramenta possibilita filtrar, de maneira dinâmica, as
Em virtude de que todos os dados desses ensaios foram
ligante, a faixa granulométrica e o tipo de mistura. Conforme
misturas, conforme a localização da britagem, o tipo de
obtidos antes da edição da norma DNIT 183/2018-ME, os
a Figura 2, pode-se observar uma elevada variabilidade de
parâmetros e classificação foram recalculados, conforme
materiais e características das misturas estudadas no Estado.
o referido documento normativo. Para entendimento do
As referências dos trabalhos encontram-se listadas na
procedimento de cálculo da fadiga no programa MeDiNa,
plataforma, juntamente com os links de acessos aos estudos,
da classificação das misturas por Classes de Fadiga e das
possibilitando ao público interessado realizar consultas
funções de transferência, recomenda-se a leitura do Manual
adicionais, tais como os dados volumétricos de dosagem, a
de Utilização do Software (FRANCO e MOTTA, 2020) e do
composição granulométrica, os ensaios de caracterização dos
trabalho de Fritzen (2016).
ligantes e dos agregados, etc.
Posteriormente, os dados foram organizados em planilha
A fim de complementar o levantamento de dados, foi
eletrônica e disponibilizados na internet por meio da
realizada uma análise exploratória dos mesmos, com objetivo
plataforma Power BI, possibilitando uma consulta dinâmica
de identificar as relações e varialibilidades das propriedades
das misturas e dos resultados dos ensaios. A página
das misturas e ressaltar a importância da realização dos
pode ser acessada por meio do QR Code da Figura 1 ou
ensaios. As análises foram realizadas por meio do software R
acessando https://abre.ai/misturasrs.
(R CORE TEAM, 2020).
Figura 1 – QR Code de acesso a plataforma Power BI contendo dados de concretos asfálticos do RS
Figura 2 – Dados gerais das misturas catalogadas no RS Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
61
3 RESULTADOS
percebem-se maiores valores de módulo para as misturas com ligantes modificados. No entanto, há misturas com ligante
Nessa seção, são apresentados os dados de Módulo de
convencional de elevado MR.
Resiliência, Flow Number e curvas de fadiga, juntamente com uma análise estatística dos mesmos. Os dados de RT, RRT e
trabalhos técnicos artigos
teor de ligante podem ser consultados na página da internet acessada por meio do QR Code da Figura 1.
3.1 Dados de Módulo de Resiliência No Método MeDiNa, o Módulo de Resiliência das camadas asfálticas é considerado como elástico linear e deve ser obtido por meio de ensaio cíclico por compressão diametral em pequenas deformações, na temperatura de 25°C (DNIT 135/2018-ME) (FRANCO e MOTTA, 2020). Na Figura 3, é
Figura 4 – Box Plot relacionando MR com o tipo de ligante
Já, ao avaliar a relação do MR com as faixas
apresentada a página de consulta aos dados de MR, contendo
granulométricas, conforme Figura 5, pode-se perceber que as
as localizações, as quantidades de ensaios observados e suas
misturas com Faixa B do DNIT apresentam maiores valores e
características principais.
as misturas com gap-graded os menores.
Para os concretos asfálticos avaliados, percebem-se diferenças significativas de Módulos de Resiliência, mostrando que os valores típicos no Rio Grande do Sul variam entre 1761 a 11520 MPa, com média de 7035 MPa. Tal variabilidade é explicada pela utilização de diferentes misturas, ligantes, faixas granulométricas e agregados de distintas regiões. Na Figura 4, são apresentados os box plots relacionando os resultados de MR com o tipo de ligante asfáltico. As misturas que apresentaram os menores valores de MR são as com ligante do tipo asfalto borracha. Para as demais,
Figura 3 – Dados de Módulo de Resiliência 62 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Figura 5 – Box Plot relacionando MR com o tipo de faixa granulométrica
No entanto, essas características das misturas e materiais utilizados podem estar relacionadas, conforme pode-se observar na Figura 6, na qual o box plot apresenta os resultados de MR
para o grau de compactação dos corpos de prova, carga de 204 KPa e temperatura de ensaio de 60º C. Além dos limites presentes no manual do MeDiNa, Faccin
para os três tipos de ligantes mais utilizados (CAP 50/70, AMP
et al. (2021) propuseram critérios diferentes de FN para
60/85 e AB-08) e suas respectivas faixas granulométricas.
misturas asfálticas densas e quentes no Estado do RS, ao avaliar o desempenho em campo de 18 trechos. Os valores estão apresentados na Tabela 2. TABELA 1: RECOMENDAÇÕES DE LIMITES DE FN PRESENTES NO MANUAL DO MEDINA (FRANCO E MOTTA, 2020)
Figura 6 – Box Plot com resultados de MR para três tipos de ligantes e suas respectivas faixas granulométricas
Os resultados demonstram a influência tanto do tipo de ligante quanto da faixa granulométrica. Cabe ressaltar que outros fatores também devem ser considerados quando da elaboração de um projeto de pavimentação, como o tipo de agregado, tipo de mistura e parâmetros de dosagem.
1 As condições de tráfego e da via Normais são aquelas quando se tem velocidades acima de 60 km/h, via sem intersecções, sem terceira faixa e/ou temperatura máxima do revestimento asfáltico moderada. As condições Severas implicam em tráfego lento (velocidade menor do que 60 km/h), intersecções, terceira faixa, praças de pedágio, tráfego canalizado, paradas de ônibus e/ou temperatura máxima do revestimento elevada. Considera-se a temperatura máxima moderada do revestimento asfáltico quando a temperatura máxima média de sete dias consecutivos, a 20 mm de profundidade, determinada conforme norma AASHTO M 323 – Superpave Volumetric Mix Design, for igual ou inferior a 64°C. Quando a mesma temperatura máxima média for superior a 64°C, então se considera elevada.
3.2 Dados de Flow Number A deformação permanente da camada asfáltica no
TABELA 2: RECOMENDAÇÕES DE LIMITES DE FN PROPOSTOS POR FACCIN ET AL. (2021)
programa MeDiNa é desconsiderada para o cálculo do afundamento de trilha de roda. Mas, para que isso seja efetivamente válido, a mistura asfáltica deve respeitar o critério do ensaio para obtenção da classe de desempenho do Flow Number. Os limites das classes de desempenho das misturas asfálticas quanto à deformação permanente estão apresentados
Nota: Limites propostos considerando ATR crítico de 7 mm para tráfegos leves e médios e 5 mm para tráfegos pesados e extremamente pesados.
na Tabela 1 (FRANCO e MOTTA, 2020). Conforme Witczak et al. (2002), o Flow Number é um
Na Figura 7, é apresentada a página de consulta
parâmetro oriundo do ensaio uniaxial de carga repetida que
aos dados de Flow Number, contendo as localizações, as
melhor se relaciona com a deformação permanente. O ensaio é
quantidades de ensaios observados e suas características
normatizado em DNIT 184/2018-ME, a qual especifica 97%
principais.
Figura 7 – Dados de Flow Number
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
63
Para os resultados de Flow Number, também identificou-
granulométricas. Além disso, quando da elaboração de um
se elevada variação do parâmetro para as misturas estudadas
projeto de dosagem, faz-se necessária a análise das demais
no Estado do RS, com resultados de 18 até 10.000 ciclos,
características, o que foge do escopo do presente trabalho.
sem atingir FN, caso de ligantes modificados e altamente modificados. Na Figura 8, são apresentados os box plots
trabalhos técnicos artigos
relacionando os resultados de Flow Number com o tipo de ligante asfáltico.
Figura 10 – Box Plot com resultados de Flow Number e suas respectivas faixas granulométricas CAP 50/70.
Analisando os valores de FN e os critérios do manual Figura 8 – Box Plot relacionando Flow Number com o tipo de ligante
Os resultados demonstram a elevada associação deste
do DNIT, apresentados na Tabela 1, das 114 misturas avaliadas, 18 delas, incluindo 7 com ligante modificado, não seriam recomendadas para utilização como revestimento por
parâmetro com o tipo de ligante. No geral, as misturas com
apresentar FN menor que 100 ciclos. A plataforma possibilita
asfalto modificado apresentam maiores valores de FN, com
uma análise de todas as classes recomendadas na Tabela 1.
ressalvas para as misturas mornas e para aquelas aglutinadas
Conforme Faccin et al. (2021), as misturas com asfalto
com asfalto borracha, fato relatado nas pesquisas realizados
borracha e misturas mornas podem apresentar baixos valores
no Estado por Pires (2020) e Faccin et. al (2021). No
de FN e bom desempenho em campo, demonstrando a
entanto, pode-se observar elevada variabilidade das misturas
necessidade de um estudo mais aprofundado da utilização do
com ligante modificado AMP 60/85, com valores de 19
parâmetro FN como critério para deformação permanente para
ciclos para uma mistura do tipo CPA, até 10.000 ciclos, sem
esses tipos de misturas. A norma Americana AASHTO R 35
atingir FN.
(AASHTO, 2017), por exemplo, recomenda menores valores
Analisando, separadamente, na Figura 9, os resultados de Flow Number para as misturas com asfalto borracha e CAP 50/70, as quais apresentam, de maneira geral, os menores
de FN para misturas mornas em comparação às quentes, além de diferentes procedimentos de moldagem em laboratório. De acordo com a Instrução de Serviço IS-247 - Estudos
números de ciclos, pode-se observar valores entre 18 e 822
para Elaboração de Projetos de Implantação usando o MeDiNa
ciclos.
(DNIT, 2021), quando do emprego de misturas asfálticas especiais, tais como aquelas compostas por asfalto-borracha, granulometria dos agregados descontínuas (Gap-graded, SMA, CPA, entre outras) ou com outras particularidades, que não atendam aos requisitos das Tabela 1, tendo porém expectativa de desempenho adequado para as condições previstas, de acordo com a avaliação do projetista, serão aceitos ensaios e/ou estudos complementares, com critérios objetivos e devidamente referenciados, que demostrem a adequação do material para uso no projeto.
Figura 9 – Box Plot relacionando Flow Number e ligantes AB-8 e CAP 50/70
As características, como faixa granulométrica, tipo de agregado, dosagem e tipo de mistura são relevantes
3.3 Dados de fadiga das misturas asfálticas As recomendações de classes de fadiga de acordo com
para explicar essas variabilidades. Na Figura 10, por
o tráfego, indicadas na Instrução de Serviço IS-247 (DNIT,
exemplo, pode-se observar diferenças significativas para
2021), são apresentadas na Tabela 3. Assim como para o
um mesmo tipo de ligante (CAP 50/70) e diferentes faixas
critério de FN, a referida Instrução de Serviço alerta que,
64 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
quando do emprego de misturas asfálticas especiais, que não atendam aos requisitos das Tabela 3, tendo porém expectativa de desempenho adequado para as condições previstas, de acordo com a avaliação do projetista, serão aceitos ensaios e/ou estudos complementares, com critérios objetivos e devidamente referenciados, que demostrem a adequação do material para uso no projeto. TABELA 3: CLASSES DE FADIGA RECOMENDADAS DE ACORDO COM O NÚMERO N (DNIT, 2021)
Figura 12 – Box plots relacionando os resultados de FFM com o tipo de ligante asfáltico
4 CONCLUSÕES Este artigo buscou organizar um banco de dados de Na Figura 11, está apresentada a página de consulta aos
misturas asfálticas estudadas no Estado do Rio Grande do
dados de fadiga, contendo as localizações, as quantidades de
Sul, caracterizando-as quanto aos parâmetros que podem
ensaios observados e suas características principais.
ser utilizados como dados de entrada no dimensionamento
Para os dados de curvas de fadiga, identificaram-se poucos estudos e dados, com uma elevada variabilidade do
mecanístico-empírico por meio do MeDiNa. Os resultados demonstram que a maioria das misturas
parâmetro para as misturas em utilização no Estado do RS.
estudadas são misturas densas, se enquadram na Faixa C
Na Figura 12, são apresentados os box plots relacionando os
do DNIT e apresentam na sua composição o CAP 50/70. De
resultados de Fator de Fadiga da Mistura (FFM) com o tipo
maneira geral, misturas contendo ligantes com adição de
de ligante asfáltico. Pode-se perceber, para um mesmo tipo
polímero apresentam maior rigidez e resistência à deformação
de ligante, CAP 50/70, para 9 misturas avaliadas, valores
permanente, quando comparadas a misturas com ligantes
de FFM variando entre 0,62 a 1,30 e, consequentemente,
não modificados. Misturas com asfalto borracha apresentam
misturas em diferentes classes de fadiga.
baixos valores de MR e de Flow Number, entretanto tais
Figura 11 – Dados de Fadiga
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
65
conclusões não são suficientes para apontar tendências de desempenho em pista. Os dados apresentados nessa pesquisa servem para guiar o projetista em seu dimensionamento e auxiliá-lo na fase de estudos; no entanto, os parâmetros próprios de cada material
trabalhos técnicos artigos
devem ser obtidos por meio de testes laboratoriais da mistura asfáltica. O compartilhamento de dados entre os profissionais é fundamental para avanço dos métodos de projeto e conhecimento dos técnicos do setor. O banco de dados será atualizado quando da publicação de novos trabalhos, podendo ser consultado pelo mesmo QR Code ou link. Contribuições de melhorias, ajustes e novos dados podem ser enviadas por e-mail para os autores do trabalho.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AASHTO. (2017) Standard Practice for Superpave Volumetric Design for Asphalt Mixtures. AASHTO R 35 17. Washington: American Association of State Highway and Transportation Officials. BRONDANI, C. (2019) Estudo do efeito deletério da água em misturas asfálticas a quente produzidas no rio grande do sul. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Santa Maria. Santa Maria – RS. DNIT. Departamento Nacional de Infraestrutura e Transportes. Instrução de Serviço IS-247: Estudos para Elaboração de Projetos de Implantação usando o Método de Dimensionamento Nacional – MeDiNa. Rio de Janeiro: DNIT, 2021. FACCIN, C. Concretos asfálticos em utilização no Rio Grande do Sul: Comportamento mecânico e desempenho em campo quanto à deformação permanente. 222p. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria/RS, 2018. FACCIN, C., SPECHT L. P., SCHUSTER, S. L., BUENO, L. D., BOEIRA, F. D., BRONDANI, C., PEREIRA, D. S., NASCIMENTO, L. A. H., 2021. Flow Number parameter as a performance criteria for asphalt mixtures rutting: evaluation to mixes applied in Brazil Southern region, International Journal of Pavement Engineering, DOI: 10.1080/10298436.2021.1880580. FRANCO, F. A. C. P. Método de dimensionamento mecanístico-empírico de pavimentos asfálticos – SISPAV. 315 p. Tese de Doutorado. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro/RJ, 2007. FRITZEN, M. A. Desenvolvimento e validação de função de transferência para previsão do dano por fadiga em pavimentos asfálticos. 286 p. Tese de Doutorado. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro/RJ, 2016. FRANCO, F. A. C. P.; MOTTA, L. M. G. Execução de Estudos e Pesquisa para Elaboração de Método Mecanístico – Empírico de Dimensionamento de Pavimentos Asfálticos. Manual de Utilização do programa MeDiNa. Projeto DNIT TED nº 682/2014. Processo nº 50607.002043/2013-00. Convênio UFRJ-DNIT, Rio de Janeiro/RJ, 2020. MEDINA, J; MOTTA, L. M. G. Mecânica dos Pavimentos. 3ª Edição. Editora Interciência, Rio de Janeiro/RJ, 2015. PIRES, D. M. (2020). Estudo da deformação permanente de concretos asfálticos aplicados em campo. 185f. Dissertação de mestrado (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS. R Core Team (2020). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL https://www.R-project. org/. SCHUSTER, S. L. (2018). Estudo do comportamento à fadiga de misturas asfálticas aplicadas em campo por meio da teoria viscoelástica de dano contínuo. 270f. Dissertação de mestrado (Mestrado em Engenharia Civil) Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS. WITCZAK, M. W.; KALOUSH, K.; PELLINEN, T.; BASYOUNY, M. (2002) Simple performance test for Superpave mix design. National Cooperative Highway Research Program NCHRP Report 465, Washington, D. C., EUA.
66 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
67
artigos
Análise do trecho do viaduto da RS 509 em Santa Maria em termos de fadiga e previsão de desempenho pelo software lvecd
O conhecimento do comportamento mecânico de misturas asfálticas é fundamental para o dimensionamento estrutural do pavimento. Visto que o trincamento é o principal defeito encontrado em pavimentos, far-se-á análise da fadiga. Atrelado a isso, essa pesquisa consistiu na coleta de amostras das camadas de revestimento do trecho nomeado ERS 509 – Viaduto, durante sua execução, com posteriores ensaios de laboratório realizados na UFSM. Objetivando mensurar o dano por fadiga das misturas foi utilizado o ensaio Uniaxial Cíclico de Fadiga à Tração-Compressão. A previsão de desempenho durante a vida útil projetada foi avaliada segundo simulações no software LVECD. Quanto aos resultados, no que diz respeito ao ensaio de fadiga, a mistura com asfalto borracha apresentou resultados melhores que as misturas convencionais. Com o dimensionamento do software LVECD, foram encontrados bons resultados para o trecho, constatando a probabilidade de não existirem fissuras superiores a 30% até uma vida útil de 15 anos do pavimento.
1. INTRODUÇÃO
quando serão necessárias intervenções para evitar ruptura e prolongar a vida de serviço, onde estão os projetos prioritários e como devem ser executadas as intervenções de manutenção
O transporte rodoviário é o principal meio de movimentação para cargas e pessoas, desempenhando papel
e reabilitação do pavimento (FERNANDES JR., 2001). A partir de modelos de previsão de desempenho é
importante para sociedade e economia do Brasil. Para que
possível determinar as condições futuras dos pavimentos
o mesmo seja eficiente, devem-se ter boas condições no
e prever investimentos para a manutenção adequada.
pavimento e para isso é necessário investir em estudos de
Esses modelos são ferramentas fundamentais no Sistema
pavimentação. As melhorias nas condições de rolamento
de Gerenciamento de Pavimentos (SGP). Os modelos de
ocorrem a partir de bons projetos de dimensionamento,
desempenho são estabelecidos para prever a velocidade com
elaborados para necessidades específicas de cada local.
que os valores dos parâmetros funcionais e estruturais dos
Selecionar materiais, bem como definir espessuras das
pavimentos variam em função das solicitações do tráfego ou
camadas são aspectos fundamentais para analisar a
das condições climáticas (BASÍLIO, 2002).
durabilidade do pavimento.
1.1.
Dimensionamento de pavimentos
Nascimento (2015) comenta que o dimensionamento de pavimentos passou por uma grande evolução. Na década de 30 era apenas um método empírico no mundo todo, onde eram obtidos resultados a partir de observações em
A vida útil dos pavimentos depende do monitoramento
campo. A partir do ano de 2001 começou a utilizar o método
periódico para obtenção de informações confiáveis sobre
mecanístico-empírico com adesão da prática em campo.
a característica física da rodovia ao longo do tempo e da
Porém foi só a partir de 2013 que métodos sofisticados
administração dos dados obtidos. Com isso, consegue-se
para cálculos de esforços, com modelos de desempenho
saber o que precisa ser feito num determinado pavimento,
mecanicistas apareceram como um novo método mecanístico.
68 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Andressa Ambrós de Oliveira Chaveli Brondani Debora Tanise Bordin Victória Nunes Ramos Gabriela Fanck dos Santos Luciano Pivoto Specht Tatiana Cureau Cervo Deividi da Silva Pereira
Portanto, para obter o dimensionamento de um pavimento
Foi desenvolvida uma nova versão de modelo
é necessária a caracterização dos materiais constituintes
simplificado, o S-VECD, que segundo Kim (2009), foi criado
através de ensaios mecânicos para fornecer os dados ao
para reduzir o tempo do procedimento de caracterização de
dimensionamento.
danos e por meio dos ensaios cíclicos, obter o critério de falha por fadiga em um protocolo de ensaios rápido e de
1.2. Modelo viscoelástico de dano contínuo (VECD) Hou et al. (2010) comentam que o modelo VECD
grande valia, simplificando a previsão desse fenômeno em campo, o que até então pelo VECD não era possível obter. Underwood et al. (2009, 2012) comentam que a estrutura do modelo S-VECD pode identificar os efeitos de fatores
surgiu com Kim e Little em 1990, onde aplicaram com
de mistura, como o teor de asfalto, tamanho do agregado,
sucesso a teoria viscoelástica não linear para materiais
conteúdo de vazios do ar e fragilização devido ao material
com dano distribuído ao asfalto arenoso sob carga cíclica.
reciclado como o RAP (Reclaimed Asphalt Pavement).
Ainda, Lee e Kim (1998) desenvolveram o modelo VECD e mostram que pode ser aplicado em concretos asfálticos sob carga cíclica de tensão e deformação controlada. O VECD é um modelo construtivo que descreve o comportamento
1.3. Layered Viscoelastic Analysis for Critical Distresses (LVECD)
tensão-deformação de concretos asfálticos, mesmo tendo microtrincas distribuídas. Esse modelo é baseado em ensaios de tração direta monotônicos e com isso só é possível obter curvas características de danos. A não existência de testes cíclicos faz com que não se possa aplicar nenhum critério de falha por fadiga As teorias de dano contínuo VECD tentam caracterizar os materiais através de observações em macroescalas. Além disso, os dois parâmetros essenciais que a teoria busca quantificar são a rigidez, conhecida como pseudo-rigidez (C) e o dano efetivo (S). Segundo Nascimento et al. (2014), independente do ensaio de dano ser cíclico ou monotônico, com diferentes amplitudes, frequências ou temperaturas, a curva C vs. S obtida será a mesma a uma dada temperatura escolhida como referência. Esse parâmetro mostra que tanto C como S são propriedades fundamentais do material.
Para a previsão de desempenho correta de um pavimento, é necessária a utilização de um software validado para as condições e materiais locais, no caso, brasileiros, onde a camada asfáltica é considerada viscoelástica, com cargas em movimento e variações diárias e sazonais do tráfego e da temperatura. Para tal, de acordo com Eslaminia et al. (2012); Nascimento et al. (2014) e Wang et al. (2016) o software LVECD é um programa desenvolvido para análise estrutural que leva em conta as propriedades viscoelásticas, o dano por fadiga e afundamento em trilha de roda do pavimento, ou seja, satisfaz tais condições. Segundo Nascimento (2015), esse programa foi desenvolvido pela Universidade Estadual da Carolina do Norte juntamente ao FHWA (Federal Highway Administration). O LVECD avalia a deformação da superposição dos efeitos Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
69
tempo-temperatura e tempo-tensão. Esse programa surgiu a
LMCC (Laboratório de Materiais de Construção Civil), da
partir de estudos de Eslaminia et al (2012) com o objetivo
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Serão descritas
de desenvolver uma analise estrutural baseada nos conceitos
as informações sobre os agregados e ligantes asfálticos, bem
viscoelásticos das camadas submetidas a carregamentos em
como os procedimentos utilizados na caracterização das
movimentos.
misturas em termos de fadiga e na previsão de desempenho
1.4. Ensaio uniaxial cíclico de fadiga à tração – compressão
por meio do LVECD.
2.1.
Materiais utilizados
Di Benedetto et al. (2004) descrevem que as misturas
artigos
asfálticas estão submetidas em um curto espaço de tempo,
O revestimento da ERS 509 – Viaduto é composto de
a carregamentos resultantes dos veículos. Em consequência
duas camadas de Concreto Asfáltico (CA), nas quais foram
do carregamento surgem micro trincas na superfície inferior
realizadas quatro coletas na primeira camada e três coletas
do revestimento asfáltico, resultando na perda de rigidez
na segunda. Na primeira camada foi utilizado Cimento
do material. Tal situação gera, por conseguinte as maiores
Asfáltico de Petróleo (CAP) convencional, 50/70, com
deformações, e o acúmulo destas resulta no fenômeno de
adição de 0,03% de DOPE G-BOND, e na segunda, asfalto
fadiga.
modificado por pó de pneus – Ecoflex B – 3ª geração.
Para o estudo do fenômeno de fadiga em misturas
Os agregados naturais das misturas são provenientes de
asfálticas, os principais recursos são os ensaios laboratoriais.
uma pedreira localizada no município de Itaara, Rio Grande
Através da modelagem feita com os dados obtidos em
do Sul. Após a passagem das misturas por forno de ignição,
laboratório é possível compreender de melhor maneira o
foi determinada a média das composições granulométricas
comportamento dos materiais quando submetidos a ciclos
de três amostras para cada coleta da primeira e segunda
de tensões e deformações. Além disso, a análise da vida
camadas (Figuras 1 e 2), enquadradas na Faixa B do DAER.
de fadiga do pavimento é feita através da investigação em condições controladas de propriedades e parâmetros dos materiais, o que contribui para melhores projetos de revestimentos asfálticos. Os critérios de falha por fadiga tradicionais podem ser observados durante a execução do ensaio mediante monitoramento das tensões e deformações, módulos dinâmicos e ângulo de fase. Depois de determinado o ciclo
Figura 1: Curva da composição granulométrica – primeira camada Faixa B DAER.
de falha (Nf), pode-se usar as curvas Wöhler. Além desse parâmetro pode-se fazer simulações de fadiga através do FAF, simulação GR, utilização das Equações de Nascimento (2015) e dano LVECD. Neste estudo foi realizada análise e monitoramento do desempenho ao longo do tempo da estrutura do trecho nomeado ERS 509 – Viaduto, em Santa Maria, no Rio Grande do Sul. Os estudos aconteceram por meio do ensaio mecânico
Figura 2: Curva da composição granulométrica –segunda camada Faixa B DAER.
de fadiga do pavimento, bem como previsão de desempenho através do software LVECD.
A Tabela 1 apresenta os teores de betume, encontrados pelo ensaio no forno de ignição, das camadas com
2. METODOLOGIA
CAP 50/70 e CAP borracha ECOFLEX B 3ª geração, respectivamente. Para a primeira camada, tendo em vista a grande variabilidade dos resultados da primeira coleta em
A metodologia utilizada para atingir os objetivos da
relação às demais, foram escolhidas as amostras da primeira
pesquisa consistiu na coleta de amostras das camadas de
(M1) e segunda (M2) coletas para a realização do ensaio de
revestimento da ERS 509 – Viaduto, durante sua execução,
fadiga. Na segunda camada os resultados assimilaram-se,
com posteriores ensaios de laboratório realizados no
levando à escolha apenas da sexta coleta para o ensaio (M6).
70 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Tabela 1: Teor de betume das amostras com CAP 50/70 e com CAP borracha ECOFLEX B 3ª geração.
& Kim (2002). A primeira delas, chamada de fingerprint, permitiu conhecer o módulo dinâmico da amostra nas condições do ensaio de fadiga, corrigindo a variabilidade desse valor com relação ao encontrado no ensaio completo de módulo complexo, aplicando um carregamento baixo que produza deformações entre 50 e 75μS, aproximadamente. Na segunda fase, foi realizado o ensaio de fadiga, no qual programou-se o atuador para atingir um deslocamento de pico constante em cada ciclo de carga. Para que a ruptura
Após o aquecimento das amostras em estufa na
ocorresse entre 1000 e 100000 ciclos, a amplitude de
temperatura de compactação e mistura das mesmas
deformação foi variada em um intervalo de 150 a 300μS,
utilizando o misturador Infratest testing system, foram
correspondendo à distância entre um pico e um vale da curva
moldados corpos de prova no compactador giratório
senoidal (Babadopulos, 2014). Além disso, os ensaios foram
Superpave (CGS), utilizando um diâmetro de 100mm,
conduzidos a uma frequência de 10Hz e temperatura de
pressão de 0,60MPa, ângulo de rotação externo de 1,25° e
19°C.
velocidade constante de 30rpm. A altura dos corpos de prova foi fixada em 160mm, com altura final de 130mm após a
2.2.2.
retificação e volume de vazios de 5,50%, com tolerância de
do software LVECD
Análise de desempenho da ERS 509 - Viaduto por meio
0,50%. Para estimar o dano acumulado de fadiga ao longo dos
2.2.
Ensaios laboratoriais
Os corpos de prova, moldados segundo a metodologia
anos da ERS 509 – Viaduto, foi utilizado o software LVECD, versão 1.1 (Beta), com o objetivo de avaliar se a estrutura projetada terá a durabilidade prevista de 10 anos (120
descrita, foram submetidos ao ensaio Uniaxial Cíclico de
meses). A primeira estrutura testada foi formada por M6 +
Fadiga à Tração-Compressão, como forma de mensurar o
M1, e a segunda por M6 + M2, visto que foram escolhidas
dano por fadiga das misturas. A previsão de desempenho
duas coletas da camada de CAP convencional para avaliação,
durante a vida útil projetada foi avaliada segundo simulações
como descrito anteriormente. Para uma análise mais ampla,
no software LVECD. Além disso, cabe ressaltar que os corpos
utilizou-se um período de projeto de 15 anos (180 meses).
de prova foram previamente submetidos ao ensaio de Módulo
Os materiais e espessuras utilizados nas camadas foram
Complexo, segundo a norma AASHTO T 342-11, cujos
os mesmos executados em campo: subleito em areia, 18cm
resultados podem ser analisados em Bordin (2020).
de macadame, 15cm de base (BGS) e duas camadas de
2.2.1.
Resistência ao dano por fadiga
O ensaio Uniaxial Cíclico de Fadiga à Tração-Compressão foi realizado em concordância com a norma AASHTO TP 107-14, a qual preconiza a aplicação de uma deformação com amplitude constante, de forma cíclica e senoidal, até a ruptura do corpo de prova ou queda do ângulo de fase. As amostras com dimensões finais de 10x13cm e volume de vazios de 5,5% ± 0,5% foram ensaiadas na prensa Universal Testing Machine (UTM) da IPC Global. O aparato de ensaio foi desenvolvido por Boeira (2018) e as deformações foram medidas por LVDTs, anexados em suportes previamente fixados. O corpo de prova acoplado à UTM 25 por parafusos e rótula de tração. O ensaio de fadiga é conduzido em duas fases, de acordo com os protocolos S-VECD elaborados por Daniel
concreto asfáltico (5cm de CAP 50/70 e 5cm de asfalto borracha – Ecoflex B 3G). Para a obtenção dos coeficientes de Poisson e dos Módulos de Resiliência, foi utilizado o software BAKFA, versão 2.0.0.0, desenvolvido pela Federal Aviation Administration (FAA – EUA), por meio da retroanálise dos dados provenientes das bacias deflectométricas coletadas com o Falling Weight Deflectomer (FWD). As camadas foram consideradas perfeitamente aderidas entre si, e módulos de resiliência para o revestimento asfáltico foram adotados a partir dos resultados encontrados através do ensaio de módulo complexo, utilizando a curva mestra na frequência de 10 Hz e temperatura de 25°C. Os coeficientes de Poisson adotados no processo iterativo seguiram as recomendações de Balbo (2007) e Bernucci et al. (2010), e podem ser observados na Tabela enquanto as estruturas utilizadas estão apresentadas na Tabela 3.
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TABELA 2: COEFICIENTES DE POISSON ADOTADOS.
Afim de considerar o Modelo Viscoelástico de Dano Contínuo Simplificado (S-VECD), através de uma rotina no MATLAB, foram geradas curvas de módulo dinâmico e ângulo de fase versus o número de ciclos de ruptura
trabalhos técnicos artigos
para cada amostra. Com isso, é possível verificar que o Tabela 3: Rigidez característica das camadas da estrutura 1 e 2 da ERS 509 – Viaduto.
módulo dinâmico tem uma queda nos valores enquanto o ângulo de fase sobe até o pico e sofre uma queda súbita, que caracteriza a ruptura. O número de ciclos no pico do ângulo de fase, ou seja, o número de ciclos até a falha, é determinado como Nf. Através de uma rotina computacional no MATLAB com os
A distribuição do tráfego foi considerada uniforme ao longo dos meses, com variação horária segundo a recomendação de Nascimento (2015) e o crescimento anual adotado foi de 3%. A área de contato entre pneu-pavimento foi admitida como sendo retangular, com uma relação de 1,5714 (comprimento/largura); velocidade de passagem de 80 km/h; pressão dos pneus de 800 kPa; e espaçamento entre os dois pneus de 30,47cm, seguindo as orientações de Nascimento (2015). A malha estabelecida para a análise da camada de concreto asfáltico contém 110 pontos, sendo 10 pontos distribuídos na horizontal e 11 distribuídos na vertical, todos distribuídos igualmente (Nascimento, 2015; Fritzen, 2016; Mocelin, 2018; Bueno, 2019).
dados resultantes do ensaio de módulo complexo e do ensaio de fadiga a tração compressão, são obtidos os valores de integridade do material (C) versus acúmulo de dano (S), ou seja, as curvas características do material. Estas, devem se sobrepor mesmo quando aplicadas diferentes deformações. Para obter a curva característica de cada mistura foi feito um fitting, como é demonstrado na Figura 3. A equação do modelo de potência (Power Law), ou curva fitting característica do material, é representada por C = 1 – C11 x SC12, onde C11 e C12 são as constantes de regressão. A teoria do S-VECD é comprovada, uma vez que mesmo realizando os ensaios com deformações distintas as curvas de uma mesma mistura tendem ao mesmo comportamento frente ao dano, pois as curvas se sobrepõem.
3. RESULTADOS De forma a satisfazer os objetivos propostos, nesta seção serão apresentados os resultados obtidos através do descrito na metodologia deste trabalho.
3.1. Ensaio Uniaxial Cíclico de Fadiga à Tração Compressão Os resultados do ensaio de Fadiga podem ser observados
Figura 3: Curvas de integridade do material (C) versus acúmulo de dano (S) de cada amostra e curva fitting da mistura M1.
na Tabela 4. Quanto aos procedimentos de processamento de dados, estes foram apresentados pelos autores Nascimento
É notório, na Figura 4, onde estão plotadas todas as
(2015), Babadopulos (2014), Schuster (2018) e Boeira
curvas C vs S obtidas, que o nível de perda de integridade
(2018).
das misturas estudas são semelhantes. Normalmente estas misturas rompem dentro do intervalo de C entre 0,3
TABELA 4: DADOS DE DEFORMAÇÃO E CICLO DE RUPTURA PARA AS AMOSTRAS ENSAIADAS PELO CRITÉRIO DE PICO DE ÂNGULO DE FASE PARA AS AMOSTRAS ENSAIADAS.
a 0,1. Outrossim, os valores de dano, no eixo da variável S, correspondem a uma faixa de intervalo de 200.000 a 250.000. É possível observar que as misturas convencionais (M1 e M2) não apresentam uma leve concavidade na curva de dano, como a mistura M6, com asfalto borracha. Tal concavidade indica que esta mistura apresenta uma perda de integridade elevada nos ciclos iniciais. Schuster (2018), obteve comportamentos semelhantes para suas misturas.
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LVCED, conforme explica Bordin (2020). A Tabela apresenta os resultados numéricos de dano nos meses ensaiados, com os quais obtiveram-se as curvas de dano das estruturas analisadas, conforme Figura 6. TABELA 6: DANO MÉDIO ACUMULADO DAS ESTRUTURAS ANALISADAS. Figura 4: Curvas características de dano de todas as misturas da pesquisa.
Nesta pesquisa, foi utilizado como critério de falha por fadiga a taxa de variação média de energia de pseudo deformação liberada por ciclo de ensaio (GR) desenvolvida por Sabouri e Kim (2014), gerando as envoltórias de ruptura GR vs Nf. Tais envoltórias são ajustadas pelo modelo de potência GR=Y* N ∆, onde Y e ∆ são os coeficientes do critério de ruptura. Na Tabela 5 são apresentados os parâmetros das envoltórias de ruptura de cada mistura.
Figura 6: Curva de dano médio acumulado da Estrutura 1 e 2.
É possível verificar que a estrutura E2 apresenta melhor comportamento frente a estrutura E1, porém as duas
TABELA 5: COEFICIENTES C11, C12, Y E ∆ PARA CADA MISTURA.
estruturas terão desempenhos semelhantes, uma vez que ambas apresentaram valores próximos para o dano médio acumulado. Ainda, através da análise pode-se inferir que em até 15 anos de uso do pavimento não haverá danos de fadiga
A partir dos dados de GR, foi gerado o gráfico da
significativos. Tal desempenho das estruturas já era esperado,
envoltória de ruptura GR vs. Nf, como pode ser analisado
devido a camada de asfalto borracha que contribui com o
na Figura 5. Conforme se observa, a mistura com asfalto
bom desempenho do pavimento. De acordo com estudos
borracha (M6) indica um melhor comportamento frente à
de Schuster (2018), as estruturas com asfalto borracha
fadiga, pois para um mesmo GR é a mistura que apresenta
geralmente tem um dano menor quando comparadas com
um maior Nf. Também, nessa mesma análise, percebe-se que
estruturas convencionais.
a mistura indicada com o pior comportamento frente a fadiga é a convencional M2.
Nas Figuras 8 e 9 são observados os gráficos térmicos representando o dano limitado no intervalo entre 0 e 1 conforme escala de cores, no perfil transversal da camada de revestimento. O rodado de dois pneus, com carga de 40 kN, está localizado no centro do perfil (X=0).
Figura 5: Envoltórias de ruptura GR vs. Nf.
3.2. Simulação da ERS 509 viaduto no software LVECD A partir dos dados dos ensaios de módulo dinâmico e fadiga, as propriedades das misturas puderam ser inseridas no programa LVECD a fim de avaliar o desempenho à fadiga dos revestimentos asfálticos. Além disso, o Número equivalente de solicitações do eixo padrão da USACE (NUSACE) foi admitido através das contagens de tráfego realizadas no trecho em questão, sedo utilizado o valor de NUSACE = 5945 no dimensionamento do
Figura 7: Dano da estrutura E1 em 0 e 180 meses
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um bom coeficiente de determinação (R2), revelando uma boa uniformidade entre as amostras. Com o modelo S-VECD através do software LVECD foi possível fazer uma análise completa e precisa do fenômeno de fadiga nas misturas estudadas. Em 10 anos os danos médios
trabalhos técnicos artigos
acumulados de fadiga serão de 0,189 para a estrutura E1 e 0,224 para a estrutura E2. Em relação as simulações do software LVECD e as imagens de contorno de dano para todas as estruturas é notável que não terá surgimento de danos nas fibras superiores do revestimento asfáltico até 15 anos do pavimento, apenas nas fibras inferiores. Porém é importante atentar que o software não leva em consideração problemas de Figura 8: Dano da estrutura E2 em 0 e 180 meses.
Conforme exposto nas imagens, o dano do pavimento é suportado inteiramente pelas camadas de concreto asfáltico. Nota-se que no último ano de análise o dano começa a atingir a fibra inferior da primeira camada do pavimento, a camada de asfalto borracha, sugerindo que a fissuração venha a ocorrer apenas na parte inferior do pavimento. Ademais, há uma tendência de misturas com asfalto borracha terem uma maior tolerância ao dano por fadiga, devido serem mais flexíveis, portanto, tornam-se mais resistentes à fadiga. Por fim, a análise realizada pelo software infere que não
execução do pavimento que podem vir a acarretar patologias precoce no pavimento, como a fadiga. Por fim, isso corrobora a importância de realizar monitoramentos periódicos em campo nos pavimentos.
Agradecimentos Agradecemos à ANP - Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Bicombustíveis/PETROBRAS, Brasil, pela infraestrutura laboratorial, e à Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) pela bolsa disponibilizada.
acontecerão danos significativos de fadiga durante o tempo de análise da estrutura da ERS 509 Viaduto, bem como a estrutura atende aos 10 anos de projeto da estrutura. Todavia, é importante frisar que o software não leva em consideração problemas de execução do pavimento, que podem contribuir com o acelerado processo de danificação não previsto pelo programa. Por isso é interessante fazer análises de campo ao longo do tempo, para prever defeitos que o software não identifica.
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS O estudo quanto a fadiga de misturas asfálticas é de suma importância, uma vez que esse é um dos principais problemas dos pavimentos asfálticos, portanto, sua correta compreensão e modelagem são fundamentais para desenvolver pavimentos mais duráveis. Quanto ao Modelo Viscoelástico de dano contínuo, as curvas características de dano, C x S, das misturas com ligantes convencionais e com borracha apresentaram intervalo de ruptura e perda de integridade semelhantes, porém a mistura modificada perde mais integridade quando comparada com as outras para um determinado valor de dano, principalmente nos ciclos iniciais. Ainda, as envoltórias de ruptura GR vs. Nf apresentaram
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BABADOPULOS,L.F.A.L.(2014)Acontributiontocoupleagingtohotmixasphalt(HMA)mechanicalcharacterization underload-induceddamage.M.Sc.Thesis.ProgramadePós-GraduaçãoemEngenhariadeTransportes,Centrode Tecnologia,UniversidadeFederaldoCeará,Fortaleza. BALBO,J.T.(2007)PavimentaçãoAsfáltica:materiais,projetoerestauração.OficinadeTextos.SãoPaulo. BASÍLIO,R.AnálisedoComportamentodePavimentosdeRodoviasEstaduaisdeGoiás–EstudodeCaso.2002.198p. Dissertação(MestradoemEngenhariaCivil)–UniversidadeFederaldeSantaCatarina,Florianópolis,SC,2002. BERNUCCI,L.;MOTTA,L.G.;CERATTI,J.A.P.;SOARES,J.B.(2010)PavimentaçãoAsfáltica: FormaçãoBásicaparaEngenheiros.504f.3ªReimpressão.RiodeJaneiro:Petrobrás:ABEDABOEIRA,F.D.(2018) Estudodocomportamentomecânicodemisturasasfálticascomligantesmodificados.Tesededoutorado. UniversidadeFederaldeSantaMaria,SantaMaria. BORDIN,D.T.(2020)Implantação,AcompanhamentoeAnálisedeDesempenhodeTrechosMonitoradosemSanta Maria-RS.DissertaçãodeMestrado.UniversidadeFederaldeSantaMaria,SantaMaria. BUENO,L.D.(2019)Contribuiçãoparaaprevisãoempírico-mecanicistadairregularidadelongitudinaleseus desdobramentoseconômicosempavimentosasfálticos.Tesededoutorado.UniversidadeFederaldeSantaMaria, DANIEL,J.S.eKIM,Y.R.(2002)DevelopmentofaSimplifiedFatigueTestandAnalysisProcedureUsingaViscoelastic ContinuumDamageModel.JournalofAssociationofAsphaltPavingTechnologists,AAPT. DIBENEDETTO,H.;DELAROCHE,C.;BAAJ,H.;PRONK,A.;LUNDSTRÖM,R.(2004) FatigueofBituminousMixtures.MaterialsandStructures. ESLAMINIA,M.etal.(2012)Acceleratedpavementperformancemodelingusinglayeredviscoelasticanalysis.In:7th RILEMInternationalConferenceonCrackinginFERNANDESJR.J.L.SistemadeGerênciadePavimentosparaCidades deMédioPorte.2001.109 p.Tese(Doutorado)–EscoladeEngenhariadeSãoCarlos,UniversidadedeSãoPaulo,SãoCarlos,SP,2001. FRITZEN,M.A.(2016)Desenvolvimentoevalidaçãodefunçãodetransferênciaparaprevisãododanoporfadigaem pavimentosasfálticos.Tesededoutorado.COPPE/UniversidadeFederaldoRiodeJaneiro,RiodeJaneiro,RJ. HOU,T.,B.S.UNDERWOOD,KIM,Y.R.FatiguePerformancepredictionofNorthCarolinamixturesusingthesimplified viscoelasticcontinuumdamagemodel.In:JournalofAssociationofAsphaltPavingTechnologists,Vol.79,pp.35-80,. KIM,Y.R.(2009).ModelingofAsphaltConcrete.ASCEPress,Vol.1,pp.163-200.
W
relato de experiência
Automatização de Processos na Gestão Ambiental do Contrato de Apoio Técnico (CAT) do Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem do Estado do Rio Grande do Sul (Daer-RS)
Marcel Tust
Biólogo, atuando no setor de Meio Ambiente
Bruno Trentin
Biólogo (Unilassale) e biólogo na STE
e Recursos Hídricos da STE
Guilherme Ferreira
Mark Sant’Anna
Auxiliar técnico na STE e desenvolvedor do projeto
Sócio da Lumen Serviços Socioambientais,
de Automatização de Emissão de Relatórios
prestando consultoria para a STE
O presente relato descreve o caminho percorrido pela equipe de Supervisão Ambiental do Contrato de Apoio Técnico (CAT) da STE – Serviços Técnicos de Engenharia S.A. na elaboração de uma nova ferramenta e metodologia para a coleta de dados ambientais em campo, assim como a tratativa dos dados coletados para a emissão posterior de relatórios para o cliente, Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem do Estado do Rio Grande do Sul – Daer-RS, e apresentação ao órgão ambiental Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz Roessler (Fepam-RS). O método, que automatiza, otimiza e aperfeiçoa etapas do trabalho de gestão ambiental, foi desenvolvido a partir de um processo colaborativo no HUBITTAT, laboratório de inovação aberta da STE.
1. INTRODUÇÃO
A STE – Serviços Técnicos de Engenharia S. A. foi fundada em 1973 no Rio Grande do Sul e expandiu sua presença para todo o Brasil em poucos anos, seja prestando serviços de consultoria, seja operando em concessões e parcerias público-privadas. Incorporando novas tecnologias a seus processos e serviços e atuando com equipes multidisciplinares, compostas por profissionais de vários ramos do conhecimento, adquiriu vasta experiência e acervo técnico em praticamente todas as áreas da engenharia. Dentre os contratos em que a empresa atua, há um, firmado com o Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem do Estado do Rio Grande do Sul (Daer-RS), que tem como escopo apoiar tecnicamente o órgão na elaboração e no acompanhamento dos projetos de implantação e manutenção das rodovias de três Superintendências Regionais (1ª SR de Esteio, 11ª SR de Lajeado e 16ª SR de Osório), totalizando
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75
aproximadamente 1600 quilômetros de rodovias monitoradas.
relato de experiência
Além do viés de engenharia, é parte integrante do
ainda mais precisos – em informação estratégica, permitindo que o investimento de tempo se volte para análises
contrato o apoio técnico ambiental no licenciamento de
fundamentadas e para a tomada assertiva de decisões. Assim,
obras e no respectivo atendimento a requisitos ambientais,
utilizando ferramentas de georreferenciamento, coleta de
em estudos específicos e no monitoramento das rodovias em
informações e automação de dados, têm sido incorporadas
operação.
melhorias para a otimização dos serviços prestados no escopo
Em setembro de 2020, o Daer recebeu a primeira Licença de Operação (LO) por Núcleo Rodoviário, emitida
ambiental. Originalmente, os trabalhos de Supervisão e Gestão
pela Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz
Ambiental utilizavam várias atividades manuais e
Roessler (Fepam), referente à 1ª Superintendência Regional
documentadas em cadernos de campo. Com checklists
de Esteio e, em abril deste ano, a LO do Núcleo Rodoviário
impressos, a equipe de campo realizava todo o
da 11ª Superintendência Regional de Lajeado, ampliando
monitoramento rodoviário, escrevendo à mão todas as
as atividades da Supervisão Ambiental, responsável por
informações coletadas. Os registros fotográficos eram
monitorar 53 rodovias, em uma malha viária de 1.042,15
realizados em câmera com Global Positioning System (GPS)
quilômetros de extensão.
acoplado. Posteriormente, as fotos eram descarregadas em computador, as anotações, digitadas, e todo o conteúdo organizado em relatórios.
2. INOVAÇÃO E INTEGRAÇÃO PARA A OTIMIZAÇÃO DE PROCESSOS
Adotando a mentalidade de otimização e inovação, toda a dinâmica foi avaliada pela equipe envolvida, de maneira a identificar em que etapas seria possível adotar ferramentas que reduzissem ou eliminassem os processos manuais.
A partir de estudos e projetos em desenvolvimento no
Uma das primeiras providências foi a aquisição pela STE
laboratório de inovação aberta da STE, chamado HUBITTAT,
de um aplicativo que permitisse que os dados coletados em
com o trabalho integrado de uma equipe multidisciplinar de
campo e os registros fotográficos georreferenciados fossem
profissionais, têm-se buscado soluções que propiciem cada
armazenados diretamente em um mesmo local. A medida
vez maior qualidade, eficiência, confiabilidade, agilidade e
eliminou o uso de pranchetas, formulários diversos e câmeras
economia de recursos em serviços nas áreas de engenharia,
e evitou a perda de informações por falhas nas anotações.
mobilidade e socioambiental. As novidades têm eliminado
Com o próprio smartphone, a equipe passou a ser capaz de
tarefas e esforços desnecessários e transformado dados –
realizar suas inspeções (Figura 1).
Figura 1 - Técnica fazendo registro com a utilização de smarthphone 76 Revista Estradas N°26 | Outubro 2021
Para que o uso do aplicativo viabilizasse o atendimento às necessidades contratuais e às condicionantes das LOs dos Núcleos Rodoviários, foram elaborados formulários específicos e objetivos para cada item das licenças. Em campo, o técnico passou a realizar os apontamentos de forma rápida, prática e precisa, pois as fichas digitais de inspeção foram organizadas de modo a otimizar o tempo de coleta das informações, sendo possível selecionar opções pré-definidas, optar por texto escrito ou gravado em áudio, como demonstrado na Figura 2 a seguir. Além disso, a descrição e a legenda das imagens também passaram a compor esses registros, facilitando ainda mais a elaboração dos relatórios finais. Outra vantagem que se ganhou com a utilização do aplicativo foi o imediatismo. Ao finalizar e salvar o registro, estando o técnico conectado a uma rede de internet, os dados são transmitidos imediatamente para o sistema e, consequentemente, disponíveis para a visualização e consulta em tempo real. Os apontamentos integram, assim, um banco de dados coeso e organizado em planilha, como o da Figura 3, facilitando o acesso e o controle das informações e permitindo o cruzamento destas
Figura 2 - Exemplo de telas do aplicativo
em análises mais específicas e aprofundadas. Com a observação do aprimoramento alcançado na fase de vistoria de campo, a equipe identificou a possibilidade de otimizar também a elaboração e a emissão dos relatórios enviados para o cliente mensalmente e, anualmente, para o órgão ambiental.
Figura 3 - Planilha gerada automaticamente a partir dos dados coletados em campo
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relato de experiência
Como as informações adquiridas com o aplicativo
campo quanto na elaboração e emissão de relatórios. Em
são armazenadas virtualmente, on-line e em planilhas,
um comparativo realizado entre o método tradicional de
foi desenvolvido um processo de automatização para que
trabalho e o atual, para mensurar o tempo efetivamente
elas fossem transmitidas do banco de dados diretamente
dispendido da coleta de dados até a emissão de um
para um relatório pré-formatado. Outra funcionalidade é a
relatório, verificou-se a economia de cinco horas
possibilidade de edição e validação dos dados pelos próprios
aproximadamente no total. Esse cálculo considerou
técnicos, de onde quer que estejam, por meio da versão web
uma rodovia com apenas 13 quilômetros de extensão,
do aplicativo, mantendo a base de dados coesa e facilmente
e é preciso salientar que em uma fase de curva de
disponível para os relatórios.
aprendizado na utilização da ferramenta pela equipe.
Atualmente, o sistema vem sendo testado, e um
O tempo adicional proporcionado pela nova
documento já foi emitido no novo formato e entregue ao
metodologia tem contribuído para o acompanhamento
cliente para aprovação.
ainda mais próximo da equipe nas obras em execução, monitorando o atendimento às condicionantes das
3. RESULTADOS PRELIMINARES
licenças, e na realização de estudos para novos licenciamentos. Além disso, tem permitido maior dedicação e integração com outros profissionais para
Já é possível perceber que a automatização aqui
o desenvolvimento de ferramentas e a melhoria de
descrita tem proporcionado melhoria na qualidade das
processos, adicionando diferenciais aos serviços prestados
informações e ganho de tempo, tanto nas atividades de
pela STE.
Figura 4 - Diagrama comparativo entre o antigo e o atual fluxo de trabalho
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