ANÁLISE FUNCIONAL DE UM PAVIMENTO COM

ANÁLISE FUNCIONAL DE UM PAVIMENTO COM
BASE EM SOLO ESTABILIZADO COM CINZA
VOLANTE E CAL
Eng. Leandro Franco Taborda
Pesquisador da Fundação de Ciência e Tecnologia - RS
Dr. Washington Peres Núñez
Professor Associado da UFRGS
Importância do tema
 Grande produção de resíduos;
 Impactos do descarte;
 Conservação dos recursos naturais;
 Aproveitamento dos materiais locais;
 Viabilidade técnica e econômica.;
Objetivo
 Apresentar a avaliação funcional de um pavimento
com base em solo estabilizado com cinza volante e
cal (misturas pozolânicas), passados vinte e sete anos
submetido ao tráfego e as condições ambientais.
Avaliação funcional de pavimentos
 Associada às questões do conforto ao rolamento, das
condições
da
irregularidades.
superfície,
dos
defeitos
e
Índice de Gravidade Global (IGG)
 A sistematização do levantamento dos defeitos em
pavimentos
flexíveis
e
semirrígidos
e
quantificação a um índice.
Faixa de valores do IGG
CONCEITO
LIMITES
Ótimo
0 < IGG ≤ 20
Bom
20 < IGG ≤ 40
Regular
40 < IGG ≤ 80
Ruim
80 < IGG ≤ 160
Péssimo
IGG > 160
Norma DNIT 006:2003 - PRO
sua
Área do estudo
 Rodovia de acesso ao terminal Santa Clara (TSC)
 Extensão aproximada de 3,2 Km.
Seção transversal da rodovia - TSC
Dosagem
100 % solo
25 % cinza volante
5 % cal dolomítica comum
Espessura total da camada de base ≥ 30 cm
Fonte: RT - 76049/1984
Esquema da rodovia – TSC
Materiais pozolânicos
Def.: São materiais silicoaluminosos que, por si só possuem
pouca ou nenhuma atividade aglomerante, mas que quando,
finamente divididos e na presença de água, reagem com o
hidróxido de cálcio á temperatura ambiente para formar
compostos com propriedades aglomerantes.
ABNT NBR 12563/1999
Composição química da cinza volante
CINZAS
PROJETO CICASOL
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
COPESUL
RESULTADOS
ENSAIOS
CONSTITUIÇÃO QUÍMICA
PERDA AO FOGO
Cinza
Unidade
Volante
SiO2
%
64,40
Al2O3
%
18,20
CaO
%
2,15
Fe2O3
%
6,50
K2O
%
1,41
MgO
%
0,88
C
%
0,14
Na2O
%
0,34
TiO2
%
0,80
S
%
0,09
%
0,33
Fonte: CICASOL (1984).
Análise granulométrica do solo – TSC
Limite de Liquidez (LL) : 21,6 %
Índice de Plasticidade (IP) : 7,4 %
Composição da cal
ANÁLISE QUÍMICA
PRIMOR COMUM
(%)
Fe2O3
0,34
Al2O3
0,19
MgO
27,30
CaO
48,70
SiO2
2,50
CO2
5,00
H2O
0,28
Na2O
0,28
K2O
0,036
Perda ao fogo
20,20
Resíduo insolúvel
1,70
Fonte: CICASOL (1984).
Metodologia
 Norma DNIT 005:2003 – TER
Norma DNIT 006:2003 - PRO
ESTAÇÃO
.
6m
6m
6m
20 m
20 m
PISTA DE
ROLAMENTO
Terminologia dos defeitos
Terminologia dos defeitos, tipos de fendas
FENDAS
CODIFICAÇÃO
Fissuras
FI
CLASSE DAS FENDAS
-
-
-
Curtas
TTC
FC-1
FC-2
FC-3
Longas
TTL
FC-1
FC-2
FC-3
Curtas
TLC
FC-1
FC-2
FC-3
Longas
TLL
FC-1
FC-2
FC-3
J
-
FC-2
-
JE
-
-
FC-3
FC-1
FC-2
FC-3
TB
-
FC-2
-
TBE
-
-
FC-3
Transversais
Trincas
Trincas no revestimento
geradas por deformação
permanente
excessiva
e/ou decorrentes do
fenômeno de fadiga
Isoladas
Longitudinais
Sem erosão acentuada
Trincas
“Jacaré”
Interligadas
nas borda das trincas
Com erosão acentuada
nas borda das trincas
Trincas
Devido à retração térmica os dissecação da base
Isoladas
(solo-cimento) ou do revestimento
TRR
Trincas no revestimento
Sem erosão acentuada
não
atribuídas
fenômeno de fadiga
ao
Trincas
Interligadas
“Bloco”
nas borda das trincas
Com erosão acentuada
nas borda das trincas
Fonte DNIT – 005/2003 TER.
Terminologia dos defeitos
OUTROS DEFEITOS
CODIFICAÇÃO
Devido à fluência plástica de uma
Local
ou mais camadas do pavimento ou
ALP
do subleito
Plástico
Devido à fluência plástica de uma
Da Trilha
ou mais camadas do pavimento ou
ATP
do subleito
Afundamento
Devido à consolidação diferencial
Local
ocorrente
em
camadas
do
De
pavimento ou do subleito
consolidação
Devido à consolidação diferencial
Da trilha
ocorrente
em
camadas
do
ALC
ATC
pavimento ou do subleito
Ondulação/Corrugação – Ondulações transversais causadas por instabilidade da mistura betuminosa constituinte do
O
revestimento ou da base
Escorregamento (do revestimento betuminoso)
E
Exsudação do ligante betuminoso no revestimento
EX
Desgaste acentuado na superfície do revestimento
D
“Panelas” ou buracos decorrentes da desagregação do revestimento e ás vezes de camadas inferiores
Remendo Superficial
Remendos
Remendo Profundo
P
RS
RP
Fonte DNIT – 005/2003.
Apresentação dos resultados
 Tipo de veículo - caminhão pesado, tipo semirreboque (2S3), com carga
máxima de 41,5 t
 Transporte médio anual de 150.000 t
 NAASHTO = 7,71 X 105
Imagens do rodovia - TSC
Afundamento
nas trilhas de
Ponto
Estaca
Defeitos
roda
TRI
TRE
(mm)
(mm)
2
10
zero
4
8
12
FI
TTL
TLL
0 + 380
ALC
1
R
TTL
TLL
TRR
2
0 + 740
TB
ALC
P
FI
TTC
3
0 + 980
TLL
ATP
ALC
Registro
Imagens do rodovia - TSC
Afundamento
nas trilhas de
Ponto
Estaca
roda
Defeitos
TRI
TRE
(mm)
(mm)
zero
26
zero
zero
3,5
18
TTC
TLL
4
1 + 820
TB
ALC
TTL
TLL
5
2 + 720
ALC
TTC
TLL
6
3 + 020
TB
ALC
Registro
Medidas dos afundamentos – TRI e TRE
Variações dos afundamentos nas TRI e TRE na rodovia do TSC.
.
Índice de Gravidade Global – I.G.G.
PLANILHA DE CÁLCULO DO ÍNDICE DE
GRAVIDADE GLOBAL (I.G.G.) DNIT – 006/2003 - PRO
Endereço: Rodovia TSC
Item
Natureza do Defeito
fa
DATA: 12/05/2011
Tipo de Revestimento: TST - CAUQ
Frequência
Coeficiente de
Relativa
Ponderação
FOLHA: 01
Estaca: 0 + 020 até 3 + 120
Índice de Gravidade
Observações
Individual
1
FC - 1 (FI, TTC, TTL,
TLC, TLL, TRR)
120
76
0,2
15
2
FC - 2 (J. TB)
15
9
0,5
4,5
3
FC - 3 (JE, TBE)
0
0
0,8
0
4
ALP, ATP
28
18
0,9
16
5
OeP
10
6
1,0
6
6
Ex
0
0
0,5
0
7
D
0
0
0,3
0
8
R
7
4
0,6
2
9
F = Média aritmética das
variâncias das flechas medidas
em mm nas T.R.I e T.R.E.
2,37
1,33
3,16
10
FV = Média aritmética das
variâncias das flechas medidas
em ambas as trilhas
13,61
1
13,61
Número total das
estações inventariadas
Índice de Gravidade Global I.G.G.
(1) quando F < 30
158
IGI = F* 3/4 e quando F > IGI = 40
(2) quando FV < 50 IGI = FV e quando FV > 50 IGI = 50
.
60
Regular
.
Conclusões
•
O pavimento apresenta uma condição satisfatória, passados 27 anos de sua
construção; atestando que a estabilização alcalina com a utilização de solos
locais e o aproveitamento de cinza volante e cal hidratada, é uma técnica
apropriada dos pontos de vista técnico, econômico e ambiental.
•
A classificação funcional do pavimento, segundo o Índice de Gravidade Global I.G.G, caracterizou como regular;
•
O defeito característico do pavimento são as trincas longitudinais, classificadas
como trincas de retração térmica (TRR);
•
As medidas dos afundamentos nas trilhas de roda, estão abaixo dos valores
considerados admissíveis.
.
Área de abrangência para estabilização com cal e cinza volante
Fonte: CICASOL (1984).
.
Programa de Pós Graduação
Engenharia Civil UFRGS
Universidade Federal do Rio Grande do Sul