reabilitação estrutural com pavimento de concreto

Transcrição

V JORNADAS LUSO-BRASILEIRAS
DE PAVIMENTOS: POLÍTICAS E TECNOLOGIAS
CARLOS ROBERTO GIUBLIN
MSc. Engenheiro Civil
ABCP - Regional SUL
Rua da Glória, 175 - Centro Cívico
Curitiba/Pr - Brasil
ALEXSANDER MASCHIO
Esp. Engenheiro Civil
ABCP - Regional SUL
Rua da Glória, 175 - Centro Cívico
Curitiba/Pr - Brasil
BR 290 - REABILITAÇÃO ESTRUTURAL COM
PAVIMENTO DE CONCRETO - WHITETOPPING
RESUMO
Com a implantação do sistema de pedágio em algumas Rodovias no Brasil, e a conseqüente
necessidade de manutenção corretiva e preventiva dos pavimentos deteriorados existentes, tem
surgido a oportunidade de aplicação de novas técnicas de recuperação de pavimentos pelas
Concessionárias. Nos estudos realizados pela projetista para recuperação estrutural do pavimento flexível existente na BR-290 (antiga Free-Way), no trecho entre as cidades de Osório e
Porto Alegre, no Rio Grande do Sul, trecho administrado pela CONCEPA - Concessionária da
Rodovia Osório Porto Alegre S.A. a solução adotada foi à utilização de pavimento de concreto
com a técnica de whitetopping. Esta técnica consiste na aplicação de uma placa de concreto
sobre o pavimento debilitado com pouca interferência na estrutura remanescente.
Este trabalho relata os procedimentos de dimensionamento, controle e execução do pavimento
de concreto bem como demonstra a experiência de utilização de pavimentadoras de formas
deslizantes (slipform paver), equipamentos que foram importados pela ABCP para desenvolvimento desta tecnologia no Brasil.
Os objetivos deste trabalho são: demonstrar a aplicabilidade do whitetopping como opção para
a recuperação estrutural de pavimentos deteriorados; apresentar as soluções adotadas na execução do pavimento com equipamentos de formas deslizantes; avaliar o pavimento de concreto
com mais de cinco anos de vida útil.
Trabalho V-010
RECIFE – PE - BRASIL● 5-7 DE JULHO DE 2006
1 INTRODUÇÃO
Este trabalho tem por objetivo apresentar os critérios adotados no projeto de dimensionamento,
controle e execução do pavimento de concreto utilizando a técnica de whitetopping na recuperação da BR-290, pista norte, no sentido Osório - Porto Alegre. Os trechos recuperados estão
compreendidos entre os km 23+160 e km 25+800; km 32+310 e km 39+760 e km 48+000 até
km 54+545. Apresenta-se os equipamentos para pavimentos de concreto utilizados pela Concessionária CONCEPA, administradora da rodovia, e avalia-se o mesmo após cinco anos de
uso.
Salienta-se que o pavimento de concreto, utilizado em larga escala nos EUA e diversos países
da Europa (PITTA, 1998 [1]), vem despertando interesse por parte dos órgãos públicos e privados no Brasil, particularmente pelas concessionárias de rodovias. Estas iniciaram uma verdadeira revolução tecnológica nos conceitos até então vigentes de pavimentação no nosso país.
As vantagens da utilização do concreto como pavimento podem viabilizar muitos projetos na
área rodoviária. Com a aquisição de modernos equipamentos de pavimentação de concreto,
primeiramente por iniciativa da ABCP - Associação Brasileira de Cimento Portland, e hoje por
empresas construtoras, estas vantagens se multiplicaram, pois aliam a qualidade já conhecida
do concreto com produtividade e custos competitivos, comparados a outras técnicas de pavimentação.
1.1 Histórico
A BR-290, chamada de Free Way, foi inaugurada em 26 de setembro de 1973 sendo a primeira
auto-estrada brasileira construída para ligar o litoral gaúcho a Porto Alegre. A denominação de
“caminho livre” deve-se aos primeiros 96,6 quilômetros, nos quais a via é dotada de duas pistas
de sentidos opostos, separadas por um largo canteiro central e duas faixas de rolamento para
cada sentido, interligando a cidade de Osório no litoral norte a Porto Alegre. O modelo inicial
de operação da rodovia era de cobrança de pedágio, iniciado pelo DNER dois meses após a sua
inauguração, sendo que desde 1975 o recurso arrecadado era insuficiente para a manutenção do
pavimento asfáltico que já apresentava problemas. Em 1977, alguns trechos já necessitavam de
recuperação estrutural. Em 1989 a cobrança de pedágio foi extinta pelo órgão. Os recursos
tornaram-se escassos justamente no momento em que o Mercosul foi implantado, sendo a BR290 uma rota principal de transporte de produtos vindos da Argentina em combinação com as
BRs 116 e 101, margeando o litoral norte até Santa Catarina. No período anterior à concessão o
pavimento foi recuperado parcialmente por diversos recapeamentos com CBUQ. Em 1997,
através de licitação do DNER, a Empresa CONCEPA saiu vencedora do contrato de concessão
da Rodovia por um prazo de 20 anos, estando encarregada da ampliação da capacidade de
escoamento de tráfego e implantação de melhorias, transformando-a em rodovia moderna,
confortável e segura.
Nos primeiros meses de trabalho a concessionária iniciou as melhorias na rodovia com a implantação de mais uma faixa de rolamento bem como, com uma série de melhoramentos e
aperfeiçoamentos, serviços estes previstos no Programa de Exploração da Rodovia – PER.
Dentre eles, a mais importante foi à recuperação emergencial das condições estruturais da pista
de rolamento. Foi projetada e executada uma experiência com reciclagem in situ das camadas
asfálticas e parte da base de BGTC, com incorporação de cimento Portland (teor de 4% em
massa de solo seco), complementada com camada de CBUQ de 5 cm de espessura. Esta soluTrabalho V-010
ção não surtiu o efeito desejado, com aparecimento de fissuras e bombeamentos de finos, problemas que se propunha serem resolvidos por esta solução. Nos estudos subseqüentes, o pavimento de concreto foi levado em consideração pelos projetistas e a CONCEPA decidiu pela
execução de alguns segmentos utilizando a solução de whitetopping.
1.2 Descrição Geral da Obra
Este trabalho refere-se aos trechos recuperados, compreendidos entre os km 23+160 e km
25+800; km 32+310 e km 39+760 e km 48+000 até km 54+545, da pista norte, sentido Osório
– Porto Alegre, utilizando-se da técnica de whitetopping.
Nestes locais, o pavimento remanescente era constituído pelas seguintes camadas:
• Revestimento asfáltico (com diversos recapeamentos);
• Base de brita graduada tratada com 4% de cimento Portland (BGTC), 15cm de espessura;
• Sub-base de solo residual (jovem) de arenito da Formação Botucatu (eólico), com características texturais de uma areia siltosa, na espessura de 33cm;
• O subleito era constituído por argila laterítica compactada.
A pista existente era formada por três faixas de tráfego, sendo duas de 3,50m de largura e uma
de 3,00m, além de um acostamento de 2,00m de largura no bordo externo. Com a intervenção
realizada a pista passou a ter três faixas de tráfego de 3,75m de largura executadas em pavimento de concreto, além da implantação de uma faixa de segurança de 2,00m de largura adjacente ao canteiro central e de um acostamento com 3,00m de largura na borda externa, ambos
em pavimento flexível (Figura 1).
Figura 1 - Ampliação da capacidade da via
2 TÉCNICA DE WHITETOPPING – CONCEITOS
Segundo o Manual de Whitetopping do DNER [2], esta técnica consiste na aplicação de uma
camada de concreto sobre o pavimento remanescente, estando ele em condições estruturais
adequadas.
Trabalho V-010
Os dois métodos mais utilizados no mundo para dimensionamento de pavimentos de concreto,
e também para a solução em whitetopping são os seguintes:
• Portland Cement Association - PCA (1984), que emprega análise estrutural por elementos
finitos.
• American Association of State Highway and Transportation Officials - AASHTO (1993),
com base matemática advinda da análise de modelos físicos diversos e ajustamento alicerçado
na prática.
As principais vantagens no uso de whitetopping em obras de reabilitação são as seguintes: a)
Permite a execução da reabilitação diretamente sobre o pavimento asfáltico existente; b) A
preparação da superfície é requerida apenas em estágios avançados de degradação do pavimento existente; c) Apresenta grande vantagem na utilização no caso de tráfego pesado; d) Não
necessita da utilização de concretos especiais para sua confecção, sendo os mesmos utilizados
apenas no caso da necessidade de liberação rápida do tráfego; e) Bloqueia a reflexão das trincas existentes no pavimento remanescente para o pavimento novo; f) Melhora as condições de
conforto e segurança de rolamento do pavimento; g) Elimina a necessidade da execução em
diversas etapas do processo de reabilitação; h) Demonstra um excelente comportamento e uma
durabilidade maior, quando comparado com outras tecnologias; i) Baixo custo de implantação,
pela eliminação de trabalhos de recuperação do pavimento velho.
3 PROJETO DO PAVIMENTO DE CONCRETO
O projeto do pavimento de concreto foi realizado segundo o Método de Cálculo da Portland
Cement Association - PCA (1984), e das informações de freqüência de veículos e suas cargas,
projeto geométrico das pistas e demais elementos necessários ao cálculo, obtidos junto à concessionária CONCEPA. Além disto, foram seguidas também as recomendações contidas no
Manual de Whitetopping do DNER (1999) [2].
3.1 Dados de Projeto
Para a avaliação do tráfego ao longo da vida de projeto foram utilizados os dados obtidos no
posto de pesagem P2 – km 78+000, no sentido da Pista Norte, referente ao ano de 1999
(set/1999 a ago/2000).
Com base nos dados de tráfego informados, calculou-se o número de solicitações previstas para
o período de projeto do pavimento de concreto (20 anos), considerando uma taxa de crescimento de 4,0% ao ano. Baseado em situações similares realizou-se um estudo para a determinação
das cargas por eixo.
Com base no número de viagens, classificação da frota circulante e cargas atuantes dos eixos,
determinou-se o número de repetições na vida de projeto. A fim de compensar qualquer possível erro na avaliação das cargas e na projeção do tráfego, foi utilizado fator de segurança de
carga (Fsc) igual a 1,20.
Para a estimativa do coeficiente de recalque do pavimento existente (k), foram utilizadas relações empíricas, baseadas em dados de levantamento defletométrico e ensaios de laboratório.
Trabalho V-010
Para efeito de dimensionamento, relacionou-se o coeficiente de recalque e a deflexão obtida
pela viga Benkelman, obtendo-se uma faixa de variação de k. Adotou-se o valor médio para o
dimensionamento.
3.2 Dimensionamento
Com os dados anteriormente citados, obteve-se o seguinte dimensionamento das placas de
concreto, separado por faixas de solicitação (Figura 2):
a. Faixa externa - direita
• 100% do carregamento – tráfego pesado
• Resistência do concreto fctm,k = 4,5MPa
• Coeficiente de recalque (k) = 80MPa/m
• Juntas com barras de transferência
• Espessura da placa 24cm
• Junta transversal a cada 5,0m (Aço CA-25 com φ =32mm a cada 30cm e comprimento de
50cm)
• Dimensões da placa (3,75 x 4,75)m
• Sem acostamento de concreto
• Junta longitudinal (barra de ligação Aço CA-50 com φ = 10mm a cada 50cm e comprimento de 80cm)
b. Faixa central
• 30 % de carregamento – tráfego pesado
• Resistência do concreto fctm,k= 4,5MPa
• Coeficiente de recalque (k) = 80MPa/m
• Juntas com barras de transferência
• Espessura da placa de 19 cm
• Junta transversal a cada 5,0m (Aço CA-25 com φ =25mm a cada 30cm e comprimento de
50cm)
• Dimensões da placa (3,75 x 4,75)m
• Com acostamento de concreto (faixa confinada)
• Junta longitudinal (barra de ligação Aço CA-50 com φ = 10mm a cada 50cm e comprimento de 80cm)
Figura 2 - Seção tipo das placas de concreto
A faixa externa esquerda recebeu o mesmo dimensionamento da faixa central já que o tráfego
considerado foi o de veículos leves (100%). Nesta situação, a definição de manter a espessura e
geometria das placas de concreto teve caráter exclusivamente executivo.
Trabalho V-010
4 PAVIMENTO DE CONCRETO
4.1 Materiais
Nesta seção serão detalhadas as características de todos os materiais utilizados para confecção
dos concretos aplicados na pavimentação.
4.1.1 Agregados
Agregados miúdos
A NBR 7211/05 [3] define agregado miúdo como a areia de origem natural ou resultante do
britamento de rochas estáveis, ou a mistura de ambas, cujos grãos passam pela peneira ABNT
4,8mm e ficam retidos na peneira ABNT 0,075mm. No caso desta obra, como a britagem do
construtor não produzia quantidade suficiente de areia artificial, optou-se pela utilização de
areia natural, obtida em lavra do Rio Jacuí, em Porto Alegre distante 60km do local da obra.
Agregados graúdos
A NBR 7211/05 [3] define agregado graúdo como pedregulho ou a brita proveniente de rochas
estáveis, ou a mistura de ambos, cujos grãos passam por uma peneira de malha quadrada com
abertura nominal de 152mm e ficam retidos na peneira ABNT 4,8mm. Os agregados ocupam
aproximadamente 75% do volume de um concreto convencional, e por isso, desempenham
função importante no concreto, tanto no seu estado fresco, quanto no endurecido, devendo
receber atenção especial na sua caracterização (ANDRIOLO, 1984 [4]).
Para atender a demanda de agregados da obra, foi instalada uma central de britagem localizada
no km 30 da Rodovia BR 290. A rocha explorada tem origem basáltica.
4.1.2 Cimento
De acordo com a norma DNER-EM 036 (1997) [5], todos os tipos de cimento produzidos no
Brasil são possíveis de utilização em concretos de pavimentos. Nesta obra, o cimento utilizado
foi o tipo CP II-Z-32-RS. Na Tabela 4.1, apresenta-se os resultados estatísticos dos ensaios de
caracterização do cimento CP II-Z-32-RS de acordo com laudos técnicos apresentados pelo
fabricante:
Tabela 3 - Características médias do cimento utilizado
Ensaios físicos
Peneira 200
0,4%
Peneira 325
3,9%
Blaine
3.906 cm2/g
Água consistência
32,6%
Início de pega
4:22 h
Fim de pega
6:12 h
Resistência 1 dia
15,8 MPa
Ensaios químicos
Perda ao fogo
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Trabalho V-010
3,22%
26,58%
8,61%
3,11%
48,42%
5,04%
1,07%
Resistência 3 dias
Resistência 7 dias
Resistência 28 dias
27,0 MPa
34,0 MPa
40,6 MPa
Na2O
SO3
Resíduo Insolúvel
0,12%
3,18%
13,84%
4.1.3 Água
A água destinada ao amassamento do concreto deve atender as exigências da norma DNEREM 034 (1997) [6] e os limites máximos, sendo que os resultados obtidos na análise da água
utilizada na obra, atenderam as especificações.
4.1.4 Aditivos
Segundo a definição do Comitê 212 do American Concrete Institute (1978) [7], aditivo é uma
substância distinta da água, dos agregados e do cimento, que se usa como ingrediente em concretos e argamassas, adicionado imediatamente antes ou durante a mistura. Nos concretos utilizados para pavimentos o uso de aditivos redutores de água ou plastificantes é essencial para a
melhoria da trabalhabilidade, visto que os concretos têm consistência seca. Na obra da BR 290
utilizou-se somente o aditivo plastificante de base ligno-sulfonada Mastermix 305N, de pega
normal.
4.2 Dosagem dos Traços de Concreto
O método de cálculo empregado no estudo de dosagem dos traços de concreto utilizados na
obra foi o do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), com diversos consumos de cimento. A
Tabela 5 apresenta os traços utilizados em cada etapa da obra bem como relaciona os mesmos
aos equipamentos de espalhamento do concreto.
Tabela 5 - Estudos dos traços de concreto para pavimentação
Cimento (kg)
Areia (kg)
Brita n.1 (kg)
Brita n.2 (kg)
Água (l)
Plastificante (l)
Teor de Argamassa (%)
A (%)
Abatimento (mm)
Fator A/C
Densidade (kg/m3)
Traço 1
(2000)
411
807
447
671
160
0,88
52,1
6,9
20±10
0,39
2.496
Traço 2
(2001)
398
655
632
584
179
1,99
46,4
8,2
50±10
0,45
2.448
Trabalho V-010
Traço 3
(2002)
395
649
627
579
186
1,38
46,4
8,2
40±10
0,47
2.436
Pavimentadora de formas deslizantes
Resistência à tração - 7 dias (MPa)
Resistência à tração - 28 dias (MPa)
Resistência à compressão - 7 dias (MPa)
Resistência à compressão - 28 dias (MPa)
SP 500
5,0
5,3
39,2
41,8
SF 3004F
4,8
5,1
37,9
40,2
SF 3004F
4,4
4,7
36,5
39,7
4.3 Equipamentos
4.3.1 Equipamento de Espalhamento
A obra realizou as reabilitações dos trechos referentes a este trabalho em três etapas: na primeira etapa, executou o pavimento de concreto com a pavimentadora de formas deslizantes Wirtgen SP-500 de fabricação alemã (Figura 4); nas segunda e terceira etapas, foi utilizada a pavimentadora TEREX CMI SF 3004F de fabricação americana (Figura 5).
Figura 4 - Pavimentadora Wirtgen SP 500
Figura 5 - Pavimentadora TEREX CMI SF 3004F
4.3.2 Central de Concreto
Durante todas as etapas da obra foi utilizada uma central de concreto dosadora e misturadora,
marca Arcen, modelo Arcmov 80 de fabricação portuguesa, com capacidade de produção de 80
m3/h (Figura 6).
Trabalho V-010
Figura 6 - Central de concreto Arcmov 80
4.3.3 Equipamento de Transporte
Para o transporte do concreto da central dosadora e misturadora à frente de serviço foram utilizados caminhões basculantes em quantidade suficiente para o não comprometimento da operação dos equipamentos de espalhamento do concreto.
4.3.4 Equipamento de Texturização e Cura
Nas segunda e terceira etapas da obra, utilizou-se o equipamento TC 2604, da marca TEREX
CMI, que executa a texturização de forma homogênea, bem como dosa corretamente a aplicação do produto de cura (Figura 7).
Figura 7 - Texturizadora e aplicadora de cura TEREX CMI TC 2604
4.4. Execução do Pavimento - Whitetopping
As diversas etapas construtivas do pavimento de concreto utilizando a técnica de whitetopping
são descritas neste capítulo.
4.4.1 Etapas Construtivas
a) Serviços preliminares
Os serviços preliminares compreendem as atividades realizadas antes do início da execução da
pavimentação propriamente dita e são as seguintes:
Trabalho V-010
• Desvio do tráfego: devido ao nível de interferência dos serviços de pavimentação, ao prazo
de execução e visando a segurança do usuário da rodovia, o tráfego foi desviado para a pista
adjacente. Os desvios foram feitos em trechos de aproximadamente 5km cada.
• Subleito na faixa de ampliação: regularização do subleito na faixa de ampliação, conforme
demonstrado no item 1.2. A largura da pista foi ampliada em 4,0m.
• Regularização do pavimento remanescente: a regularização do pavimento existente foi
efetuada para garantir a espessura das placas de concreto. Consistiu-se na fresagem do
pavimento asfáltico remanescente, e foi executada somente em alguns trechos.
• Instalação do sistema de referência: foi executada a instalação do sistema de referência
(cabos de aço instalados paralelamente ao sentido de trabalho da pavimentadora, colocados
topograficamente). Este sistema orienta a leitura dos sensores de alinhamento e nivelamento do
equipamento.
b) Execução das placas de concreto
Os serviços de execução das placas de concreto se desenvolveram de acordo com seqüência
abaixo:
• Lançamento do concreto: após a confecção do concreto e seu transporte até a frente de
concretagem, o mesmo era descarregado do caminhão basculante com o auxílio de uma
escavadeira hidráulica, permitindo assim a redução da perda do concreto já que não ocorria
espalhamento do concreto para fora da largura da pista.
• Colocação das barras de transferência: as barras de transferência (sistema modular
composto de barras e treliças) foram instaladas à frente da pavimentadora, alinhadas e
niveladas de acordo com o projeto, e fixadas na pista com o auxílio de chapas e pinos metálicos
sendo estes cravados com pistola finca-pinos.
• Espalhamento e vibração do concreto: conforme citado no item 4.3.1, o espalhamento do
concreto foi feito com pavimentadoras de formas deslizantes.
• Nivelamento do concreto: o correto nivelamento da superfície do concreto foi garantido
pelo sistema de nivelamento (hastes, cabos de aço e sensores do equipamento), bem como pelo
acompanhamento constante da equipe de topografia nas conferências e correções dos cabos de
aço, que ficam sujeitos a acidentes involuntários pela equipe de trabalho ao lado do
equipamento. Os equipamentos possuem ainda régua oscilatória ou mesa de nivelamento, que
auxiliam o nivelamento do concreto.
• Colocação das barras de ligação: as barras de ligação, nos diâmetros e comprimentos
especificados em projeto, foram colocadas no concreto no estado fresco, com a ajuda de
insersor mecânico acoplado as pavimentadoras. O espaçamento foi controlado mecanicamente,
através de sistema específico de cada máquina.
• Acabamentos da superfície do concreto: os acabamentos da superfície foram realizados
manualmente em função da pequena incidência dos mesmos. Consistiam de acabamentos de
juntas de emenda, retirada de excedentes de argamassa sob bordas livres e eventuais
acabamentos nas juntas de construção.
• Desempeno: o desempeno do concreto foi executado por dispositivos acoplado as
pavimentadoras (auto float ou float pan), ou em casos eventuais, foram realizados
manualmente com floater manual.
• Texturização: na primeira etapa da obra, a texturização foi feita manualmente com o uso de
vassouras de piaçava. Nas segunda e terceira etapas, com o auxílio de um equipamento
específico, esta operação passou a ser executada mecanicamente, de acordo com o item 4.3.4.
Trabalho V-010
• Cura química: O processo de aplicação da cura química, na primeira etapa da obra foi
realizado manualmente com bomba costal, empregando produto de cura a base de solvente
(Masterkure 204B, da MBT) e na quantidade de 400g/m2. Nas etapas subseqüentes, o mesmo
equipamento que realizava a texturização fazia também a aplicação do produto de cura, que por
questões de segurança no manuseio, foi substituído por um produto à base de água (Curacem,
da MBT), utilizando a mesma dosagem. Ambos deram resultados satisfatórios.
• Serragem das juntas: as juntas transversais foram serradas tão logo possuíssem suporte
suficiente para a colocação da máquina de corte e movimentação do pessoal para a execução
do serviço, o que ocorria normalmente entre 6 a 12 horas após a concretagem. Esta atividade é
diretamente influenciada pela umidade do ar, temperatura e velocidade do vento. As juntas
longitudinais foram normalmente serradas de 48 à 72h após a execução da faixa adjacente.
Tanto as juntas transversais quanto as longitudinais, nesta fase, foram executadas com
espessuras de 3mm e 8cm de profundidade.
• Selagem das juntas: todas as juntas, tanto transversais quanto longitudinais, receberam
tratamento conforme recomendação técnica 60 dias após a concretagem. O procedimento de
tratamento consistiu do alargamento das juntas de 3mm para 6mm até uma profundidade de
1,5cm, colocação do corpo de apoio de poliuretano e preenchimento das juntas com um selante
autonivelante, monocomponente à base de poliuretano modificado com asfalto (Sonomeric1).
• Juntas de construção: as juntas de construção foram executadas nos finais das jornadas
diárias de trabalho ou no caso de situações imprevistas. Consistiam na colocação de formas
metálicas na largura da faixa em execução, além de um segmento nas duas faces longitudinais,
havendo o preenchimento desta seção com o mesmo concreto utilizado pela máquina, vibração
manual com vibrador de imersão, desempeno e acabamentos manuais.
• Encaixe com o asfalto: nos locais destinados ao encontro entre o pavimento de concreto e o
pavimento asfáltico foi executada uma laje de transição de concreto com 3m de comprimento e
largura igual a da pista, sendo a espessura variável, em formato de cunha.
c) Execução do acostamento e faixa de segurança
A execução do acostamento e da faixa de segurança foi em pavimento flexível, com BGS como
camada de sub-base e base.
5 CONTROLE TECNOLÓGICO
O controle das resistências dos concretos foi realizado através da divisão de lotes de exemplares de acordo com a NBR 7583/86 [8], tanto para corpos-de-prova cilíndricos (resistência à
compressão axial) como para os corpos-de-prova prismáticos (resistência à tração na flexão),
rompidos no Laboratório da Universidade federal do Rio Grande do Sul, UFRGS, em Porto
Alegre. Para a primeira fase executada em 2000, os resultados dos corpos-de-prova moldados
em alguns lotes tiveram seus valores de resistência inferiores ao projeto, conforme pode ser
verificado no Tabela 6. Para a verificação desses resultados, foi programada a extração de
testemunhos cilíndricos nos locais onde foram obtidas resistências abaixo do especificado em
projeto. Os resultados estão apresentados no Tabela 7, sendo a idade do concreto extraído de
240 dias e a correlação utilizada, a média das correlações obtidas durante a obra.
Trabalho V-010
Tabela 6 - Resultados estatísticos dos CP’s
Resistência a Compressão
Lote
1
2
3
4
7
9
N
f
CP’s ck,med
18
37.1
16
36.5
25
35.1
27
35.8
15
36.9
11
36.1
S
Student
2.54
2.88
2.49
2.37
4.02
2.76
0.863
0.866
0.857
0.856
0.868
0.879
Resistência a Tração
Fck,est
N CP’s fck,med
(MPa)
34.9
20
5.1
34.0
20
4.8
33.0
18
4.9
33.8
24
4.7
33.5
19
4.8
33.7
14
4.4
S
Student
0.25
0.26
0.26
0.48
0.67
0.39
0.861
0.861
0.863
0.858
0.862
0.870
fctmk,est
(MPa)
4.8
4.6
4.7
4.3
4.2
4.0
Relação
C/T
7.27
7.39
7.02
7.86
7.97
8.42
Tabela 7 - Resultados dos testemunhos
fck,med fck,testemunho
f
Lote
Rc/Rt ctmk,est
(MPa)
(MPa)
(MPa)
42,4
5.9
44.0
6.1
1
34.9
7.22
47.7
6.6
42.7
5.9
45.0
6.2
2
34.0
7.22
45.4
6.3
36.2
5.0
39.0
5.4
10
28.9
7.22
40.3
5.6
39.1
5.4
33.0
4.6
11
27.2
7.22
36.8
5.1
Conforme se pode verificar no quadro acima, os valores resultantes da extração dos testemunhos indicaram resistência do concreto de acordo com aquelas especificadas em projeto.
Na seqüência de execução das obras, os resultados médios obtidos dos corpos-de-prova estiveram acima das resistências especificadas (Tabela 8). Constatou-se, após uma retro-análise dos
problemas de resistências da primeira fase da obra, uma deficiência na cura dos corpos-deprova do período final de execução da primeira fase. Isto se deu em razão do grande número de
corpos-de-prova sem o devido espaço nas piscinas existentes para a cura dos mesmos. Este fato
foi resolvido nas fases subseqüentes.
Tabela 8 - Resistências Médias - corpos moldados
Resistência a Compressão
Resistência a Tração
Equipamento / fase
fck (MPa)
fctm,k (MPa)
SP 500 (1ª. fase)
33,4
4,6
SP 3004 (2 ª. e 3 ª. fases)
35,7
5,0
Trabalho V-010
6 CONTROLE DA IRREGULARIDADE LONGITUDINAL
O controle da irregularidade longitudinal das pistas de concreto foi efetuado por intermédio do
método de avaliação da superfície de rolamento chamado “Levantamento do Índice de Perfil
(IP)”.
Este método determina o índice de perfil (IP) do pavimento de concreto com o auxílio do Perfilógrafo Califórnia, equipamento que mede as irregularidades longitudinais da pista acumulando
as variações verticais (positivas e negativas) ao longo do trecho, em um computador de bordo.
Fornece um resumo dos resultados numéricos além de um perfil longitudinal. Na tabela 9 temos os resultados obtidos nas três fases de execução das obras.
Tabela 9 - Irregularidade Longitudinal - IP
FASE 01
FASE 02
EXTENSÃO
FAIXA INTERNA
FAIXA CENTRAL
FAIXA EXTERNA
MÉDIA - SEGMENTO
FASE 03
3,0 km
208,64
130,59
131,78
7,0 km
104,58
90,38
43,13
7,0 km
49,77
49,94
60,75
157,13 mm/km
80,90 mm/km
53,49 mm/km
O índice de irregularidade longitudinal obtido na obra pelo equipamento Perfilógrafo Califórnia na obra está abaixo dos índices internacionais correlatos – 158mm/km (ACPA).
7 AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES ATUAIS DO PAVIMENTO DE CONCRETO
Transcorridos cinco anos desde a execução dos primeiros trechos com placas de concreto de
cimento Portland (whitetopping), o comportamento estrutural e a serventia do pavimento nestes
trechos mostra-se plenamente satisfatório, pois não há registro de bombeamento de finos e os
poucos defeitos observados, são decorrentes do aprendizado na execução desta tecnologia com
os equipamentos importados pela ABCP Sul.
Neste período, não foi verificada a ocorrência de aquaplanagem de veículos, pois a texturização da superfície executada quando da construção das placas direcionam ás águas pluviais para
fora da pista com maior velocidade, eliminando lâminas de água sobre a pista bem como aumentando o atrito entre pneu e pavimento, melhorando assim a frenagem dos veículos.
Outro importante benefício obtido foi a claridade que o pavimento de concreto proporciona,
permitindo ao usuário melhor visibilidade principalmente nas viagens noturnas.
A planicidade da superfície obtida na execução do pavimento de concreto se mantém inalterada, em decorrência do material concreto não se deformar com o tráfego. Este fator permite uma
maior segurança ao tráfego.
Trabalho V-010
Por fim, em virtude da adoção desta solução e dos poucos problemas apresentados, há uma
menor periodicidade de serviços de manutenção e conservação, reduzindo as interrupções de
tráfego e, consequentemente, tornando a rodovia mais eficaz para os usuários, garantindo-lhes
segurança e conforto durante suas viagens.
8 CONCLUSÃO
A obra destinada à recuperação estrutural da BR 290 utilizando a técnica de whitetopping,
desenvolvida no segmento concessionado a CONCEPA, atendeu aos requisitos especificados
em projeto.
O uso de equipamentos de alta tecnologia, tais como pavimentadoras de formas deslizantes e
uma central de concreto dosadora e misturadora com controle informatizado, gerou uma série
de vantagens técnicas e econômicas à obra.
As resistências dos concretos atenderam com segurança às resistências mínimas requeridas.
Na avaliação realizada após cinco anos de uso, não foram constatados defeitos significativos
nas placas de concreto.
9 REFERÊNCIAS
[1] Pitta, M. R. – “Construção de pavimentos de concreto simples”. ABCP Associação Brasileira de Cimento Portland, 3ª. Edição, 1998.
[2] Diretoria de Desenvolvimento Tecnológico – “Manual de Whitetopping”. DNER Departamento Nacional de Estradas e Rodagem, 1999.
[3] ABNT – “NBR 7211 – Agregado para concreto”. ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005.
[4] Andriolo, F. R. – “Construções de Concreto: Manual de práticas para controle e execução”. Editora Pini, 1984.
[5] DNER – “DNER-EM 036 – Cimento Portland, recebimento e aceitação”. DNER Departamento Nacional de Estradas e Rodagem, 1995.
[6] DNER – “DNER-EM 034 – Água para concreto”. DNER Departamento Nacional de
Estradas e Rodagem, 1997.
[7] ACI – “Guide for use of admixtures in concrete”. ACI American Concrete Institute, 1978.
[8] ABNT - “NBR 7583 – Execução de pavimentos de concreto simples por meio mecânico”.
ABNT associação Brasileira de Normas Técnicas, 1986.
Trabalho V-010

reabilitação estrutural com pavimento de concreto

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