PAVIMENTO DE CONCRETO
Introdução aos Pavimentos de Concreto Projeto e Dimensionamento dos Pavimentos
Construção de Pavimentos
Análise Técnica-Econômica Eng. Abdo Hallack
INTRODUÇÃO O Setor de Transportes é um
Capital Social Básico.
Os Setores da Produção dependem dele para operar e
desenvolver-se satisfatoriamente.
CPC-M1 / 2
REDE RODOVIÁRIA NACIONAL (km)
Rodovias
Pavimentadas
Não pavimentadas
Federais Estaduais Municipais
56.139 91.892 16.994
14.484 116.126 1.429.296
70.623 208.018 1.446.290
165.025
1.559.906
1.724.931
TOTAL
Total
Fonte: DNIT
CPC-M1 / 3
Segundo dados de 2005, o Brasil conta com cerca de 196.000 km de rodovias pavimentadas De 90.945 km avaliados: Condição da Superfície do Pavimento - Extensão Total
Totalmente Destruída
Com afundamentos/ondulações/buracos
Com trinca em malha/remendos
Desgastada
Totalmente Perfeita
0,9%
3,2%
19,8%
32,2%
43,9%
CPC-M1 / 4
DETERIORAÇÃO DA INFRA-ESTRUTURA RODOVIÁRIA
Falta de recursos
Precariedade da conservação
Soluções tradicionais
CPC-M1 / 5
PAVIMENTOS RÍGIDOS: POR QUÊ?
Durabilidade
Pequena manutenção
Materiais abundantes na natureza
Custo inicial competitivo
CPC-M1 / 6
HISTÓRICO
1893 - Court Avenue Bellefontaine, OH
1909 - Wayne County - “First mile”
1910 - Grand Forks, ND
1920 - Marcopa County, AZ- 255 Km
1925 - Ruas em Pelotas (RS)
1926 - Estrada do Caminho do Mar (SP)
1929 - Estrada de Itaipava (RJ)
1935 - Estrada rural na Bélgica Estrada Estadual em Pernambuco CPC-M1 / 7
PRIMEIRO PAVIMENTO DE CONCRETO
Bellefontaine, Ohio: Court Ave. (1891) Construção em duas camadas: agregado mais duro na superior, “de modo a que as ferraduras não a desgastassem” Ranhuras a cada 10cm, “para impedir que os cavalos escorregassem”
As outras ruas do quarteirão foram pavimentadas até 1893
CPC-M1 / 8
1º PAVIMENTO DE CONCRETO George Bartholomew EUA - 1893
Court Avenue CPC-M1 / 9
1º PAVIMENTO DE CONCRETO Courthouse Square: - Court Avenue - Main Street - Columbus Avenue - Opera Street Cidade: Bellefontaine - EUA Construtor: William T. G. Snyder
Mais de 100 anos CPC-M1 / 10
PRIMEIROS PAVIMENTOS DE AEROPORTOS
Primeira pista de concreto: Dearborn, Michigan (1928)
Lunken Field, Cincinatti (1929)
Espessuras de 20-15-20cm e 22,5-18-22,5cm
CPC-M1 / 11
PRIMEIROS PAVIMENTOS DE AEROPORTOS
Lunken Field
CPC-M1 / 12
HISTÓRICO NO BRASIL
1940s - Aeroportos no NE, Aeroportos Santos Dumont (RJ) e Congonhas (SP), Av. Edson Passos (RJ), Rodovias Anchieta e Anhangüera (SP) 1950s - Vias urbanas no Rio de Janeiro, Estradas em PE e PB 1960s - Rio-Petrópolis (RJ), Rio-Teresópolis (RJ), Itaipava-Teresópolis (RJ), vias urbanas em Porto Alegre (RS) 1970s - Interligação Anchieta-Imigrantes (SP), Rodovia dos Imigrantes (SP), Rodovia SapucaiaGravataí (RS), Aeroporto do Galeão (RJ) CPC-M1 / 13
HISTÓRICO
Estrada de São Miguel Paulista (SP)
CPC-M1 / 14
HISTÓRICO
Rodovia Anchieta (SP) CPC-M1 / 15
HISTÓRICO
Aeroporto de Congonhas – São Paulo (SP) CPC-M1 / 16
HISTÓRICO Mais de 1/2 século
Av. Edson Passos - Rio de Janeiro (RJ) CPC-M1 / 17
HISTÓRICO Mais de 50 anos
Praia de Boa Viagem - Recife (PE) CPC-M1 / 18
HISTÓRICO Mais de 70 anos
Rodovia Itaipava-Teresópolis CPC-M1 / 19
HISTÓRICO Mais de 25 anos
Interligação Imigrantes-Anchieta (SP) CPC-M1 / 20
HISTÓRICO 25 anos
Rodovia dos Imigrantes (SP) CPC-M1 / 21
HISTÓRICO NO BRASIL
1980s - Serra do Rio do Rastro (SC), Rodovia Pedro Taques (SP), Via Expressa de Belo Horizonte (MG), Aeroportos de Cumbica (SP) e Confins (BH) 1990s - Expansão do uso no Brasil:
Av. Assis Brasil (RS), Cont. Sul de Curitiba (PR), Marginal da Rodovia Pres. Dutra (SP), 3ª faixa Interligação Anchieta-Imigrantes (SP), Programa Favela-Bairro (RJ), Rodovia SP79 (SP), Pista Descendente Rod. dos Imigrantes (SP), III Perimetral de Porto Alegre (RS), BR290 - Freeway (RS), Marginal Rod. Castello Branco (SP), Rodovia BR232 - Recife/ Caruaru (PE), Rodoanel Metropolitano (SP) CPC-M1 / 22
HISTÓRICO 16 anos
Serra do Rio do Rastro (SC) CPC-M1 / 23
HISTÓRICO mais de 20 anos
Via Expressa - Belo Horizonte (MG) CPC-M1 / 24
HISTÓRICO Mais de 13 anos
Rodovia Pedro Taques (SP) CPC-M1 / 25
HISTÓRICO 1999
Marginal Rodovia Presidente Dutra (SP) CPC-M1 / 26
HISTÓRICO 2000
3ª Faixa Interligação Imigrantes-Anchieta (SP) CPC-M1 / 27
HISTÓRICO 2000
Pista Descendente Rodovia dos Imigrantes (SP) CPC-M1 / 28
HISTÓRICO 2000
Rodovia SP103/79 (SP) CPC-M1 / 29
HISTÓRICO 2000
BR290 – Freeway Osório/Porto Alegre (RS) CPC-M1 / 30
HISTÓRICO 2000
III Perimetral (RS) CPC-M1 / 31
HISTÓRICO 2001
Marginais Rodovia Castello Branco (SP) CPC-M1 / 32
HISTÓRICO 2001
Rodovia BR232 – Recife/Caruaru (PE) CPC-M1 / 33
HISTÓRICO 2002
Rodoanel Mário Covas (SP) – Trecho Oeste CPC-M1 / 34
HISTÓRICO 2002
Rodovia dos Imigrantes – Pista Descendente CPC-M1 / 35
Cenário no mercado Situação inicial 1998
Inexistência de estrutura de custos Conforto de rolamento ruim Dificuldade de execução Inexistência de equipamentos Carência de bons exemplos Inexistência de projetistas Perda do referencial histórico Pouca manutenção Grande durabilidade
Situação Atual 2005
Asfaltar = Pavimentar
Conceito de custos totais Excelente conforto de rolamento Execução simples Disponibilidade de equipamentos Existência de bons exemplos Formados 60 projetistas no Brasil Recuperado histórico brasileiro Competitivo no custo de construção Adoção de procedimentos e custos pelos órgãos de transportes Vantagens: não forma trilha de rodas nem buracos, melhor visibilidade, economia de combustíveis, economia de energia elétrica, não forma aquaplanagem e vantagens ambientais Adoção de engenharia de valor e econômica, na definição da tecnologia a ser adotada
CPC-M1 / 36
MENOR DISTÂNCIA DE FREAGEM Distâncias comparadas Distância de Frenagem (m) Condição de Superfície Seca e Nivelada Úmida e Nivelada Úmida com Trilha de Roda
Concreto 50 96 96*
Asfalto 58 109 134
A/C % 16 % 14 % 40 %
* No caso da pista de concreto, sem trilha de roda. Obs.: Veículo usado - Chevy a 95km/h
(Ruhl, R.L., Safety Considerations of Rutted and Washboarded Asphalt Road) CPC-M1 / 37
MELHOR VISIBILIDADE POR REFLEXÃO
Até 30% a mais de reflexão de luz (Stark, Road Surfaces Reflectance Influences Lighting Design, Lighting Design and Application)
CPC-M1 / 38
ECONOMIA DE ENERGIA ELÉTRICA
Situação – Quarteirões com 100m de lado – Ruas de 9m de largura – Iluminação 11 horas por dia – Custo de energia de US$ 0,20/kWh Asfalto 5,35 kWh/m2 US$ 1,07/m2
Concreto 3,35 kWh/m2 US$ 0,67/m2 Relação A/C > 60%
Pace e Becker, Costo de Pavimentos a lo Largo de su Vida Útil, Buenos Aires, 1999 CPC-M1 / 39
AMBIENTALMENTE AMIGÁVEL
Redução da temperatura ambiente de cerca de 5ºC Redução da temperatura próxima à superfície de cerca de 14ºC Redução no consumo energético dos aparelhos de ar condicionado “Cool Communities”
CPC-M1 / 40
PAVIMENTO DE CONCRETO
Projeto e Dimensionamento dos Pavimentos
FUNDAMENTO DA MECÂNICA DOS PAVIMENTOS E DA CIÊNCIA DOS PAVIMENTOS RÍGIDOS
Projetar uma estrutura que dê conforto,
segurança e economia ao usuário, durante um determinado período de tempo.
CPC-M1 / 42
DIFERENÇAS BÁSICAS ENTRE PAVIMENTOS Rígidos
Flexíveis
Base e revestimento
Revestimento
Sub-base
Base Sub-base
Subleito Reforço do subleito
Subleito
CPC-M1 / 43
COMPARAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO DE CARGA ENTRE PAVIMENTOS EQUIVALENTES Rígidos HR
Flexíveis
HF
grande área de distribuição de carga
pequena pressão na fundação do pavimento
pequena área de distribuição de carga grande pressão na fundação do pavimento CPC-M1 / 44
CAPACIDADE DE ABSORÇÃO DE CARGA DE UMA PLACA DE CONCRETO (carga no interior, seg. PCA)
30,4 cm qc = 35
20 cm 88,7 cm qt = 1
CPC-M1 / 45
TIPOS DE PAVIMENTOS RÍGIDOS
Concreto Simples
Concreto Simples com Barras de Transferência Concreto com Armadura Distribuída Descontínua sem Função Estrutural Concreto com Armadura Contínua sem Função Estrutural
Concreto Estruturalmente Armado
Concreto Protendido
CPC-M1 / 46
PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLES
h
3 a 4 metros
Corte
Planta 4 a 6 metros
4 a 6 metros
CPC-M1 / 47
PAVIMENTO DE CONCRETO SIMPLES COM BARRAS DE TRANSFERÊNCIA h Corte
3 a 4 metros
Barras de transferência
Planta 4 a 7 metros
4 a 7 metros
CPC-M1 / 48
PAVIMENTO COM ARMADURA DISTRIBUÍDA DESCONTÍNUA SEM FUNÇÃO ESTRUTURAL 5 cm
. . . . . . . . . . . . . .
h
Corte Barras de transferência
3 a 5 metros
Armadura
Planta Até 30 metros
Até 30 metros
CPC-M1 / 49
PAVIMENTO COM ARMADURA CONTÍNUA SEM FUNÇÃO ESTRUTURAL 5 cm
. . . . . . . . . . . . . .
3 a 5 metros
Corte
h
Planta Juntas de construção de fim de jornada
CPC-M1 / 50
PAVIMENTO DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADO
h
3 a 7 metros
Corte
. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .
Planta 9 a 30 metros
9 a 30 metros
CPC-M1 / 51
MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO
Portland Cement Association: PCA 1984 American Association of State Highway and Transportation Officials AASHTO 1993 AASHTO (suplemento 1998)
CPC-M1 / 52
DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO
Fundação
CBR
Tráfego
Contagem e Classificação
Concreto
Resistência
CPC-M1 / 53
MÉTODO PCA/84
Estudos teóricos
Ensaios de laboratório
Pistas experimentais
Pavimentos em serviço
CPC-M1 / 54
FUNDAÇÃO
Westergaard (1925): Fundação winkleriana Teoria do Líquido Denso: deslocamento diretamente proporcional à pressão exercida pc = k x d
k = pc d
CPC-M1 / 55
FUNDAÇÃO
k = coeficiente de recalque – provas de carga – define a capacidade de suporte do subleito Para efeito de projeto, relacionamos k com o CBR
CPC-M1 / 56
FUNDAÇÃO
pc d Ensaio de prova de carga CPC-M1 / 57
FUNDAÇÃO
Ensaio de prova de carga CPC-M1 / 58
FUNDAÇÃO
Correlação entre CBR e k CPC-M1 / 59
SUBLEITO - RELAÇÃO k x CBR (camada de espessura semi-infinita)
CBR (%) 4 5 6 8 10
k (MPa/m) 30 34 38 44 49
CPC-M1 / 60
SUB-BASES
Dar suporte uniforme e constante
Evitar bombeamento
Controlar as variações volumétricas do subleito
Aumentar o suporte da fundação
CPC-M1 / 61
FUNDAÇÃO - AUMENTO DE k PROPORCIONADO POR SUB-BASE GRANULAR
CBRsubl (%) 4 5 6 8 10
ksubl (MPa/m) 30 34 38 44 49
kBG 10 (MPa/m) 34 38 42 48 54
CPC-M1 / 62
FUNDAÇÃO - AUMENTO DE k PROPORCIONADO POR SUB-BASE DE CR
CBRsubl (%) 4 5 6 8 10
ksubl (MPa/m) 30 34 38 44 49
k CR 10 (MPa/m) 101 111 120 133 144
CPC-M1 / 63
TRÁFEGO - VEÍCULOS DE LINHA
Caminhões médios
Caminhões pesados
Reboques e Semi-reboques
Ônibus
CPC-M1 / 64
CONCRETO
A resistência característica de projeto é a de tração na flexão (fctM,k). Geralmente adota-se: fctM,k = 4,5 MPa
CPC-M1 / 65
MEDIDAS DE TRAÇÃO NA FLEXÃO
Balanço
Central
Terço Médio (dois cutelos)
CPC-M1 / 66
resistência
MEDIDAS DE TRAÇÃO NA FLEXÃO
Balanço Central Dois cutelos vão
CPC-M1 / 67
MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84)
Modelos de Comportamento
Fadiga
Erosão
Escalonamento
CPC-M1 / 68
MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84)
Modelos de Comportamento
Fadiga
Erosão
Escalonamento
CPC-M1 / 69
FADIGA
Repetição de cargas
Relação de tensões (S)
Número limite ou admissível de repetições de carga
CPC-M1 / 70
FADIGA (relação de tensões)
S=
MR
CPC-M1 / 71
Relações de tensões (S)
RELAÇÃO DE TENSÕES E NÚMERO ADMISSÍVEL DE REPETIÇÕES DE CARGA - CURVA DE FADIGA (PCA-84)
0,90
PCA 66
0,80
0,70
Extensão (1984)
0,60
0,50 0,40 1 101 102 103 104 105 106 107 108 109 Número de aplicações de carga até a ruptura
CPC-M1 / 72
MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84) EQUAÇÕES DE FADIGA
Relação de tensões (Rt)
Equação
menor que 0,45
N = ilimitado
de 0,45 a 0,55
N = ( 4,2577 / Rt – 0,4325)3,268
maior que 0,55
N = (0,9718 – Rt)) / 0,0828
CPC-M1 / 73
MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84) Posição de carga crítica para as tensões de tração na flexão (6% do tráfego tangenciando a borda) Junta transversal
Faixa de tráfego
Acostamento Borda livre
CPC-M1 / 74
FÓRMULA DE WESTERGAARD: CÁLCULO DA TENSÃO DE TRAÇÃO NA PARTE INFERIOR DA PLACA
12P1 2 h2
0
y
x y y 2 cos cos 1 sen e d 2 2 2 4 1 41 1 2
Eq.41, “New Formulas for Stresses on Concrete Pavements”, ASCE, Proc., Jan. 1947, V.73
CPC-M1 / 75
ANÁLISE DE FADIGA
200.000
CPC-M1 / 76
MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84)
Modelos de Comportamento
Fadiga
Erosão
Escalonamento
CPC-M1 / 77
EROSÃO
Perda de material de camada de suporte sob as placas de concreto e nas laterais
Efeito: deformações verticais críticas (cantos e bordas longitudinais livres) Novo conceito: Fator de Erosão - mede o poder que uma certa carga tem de produzir deformação vertical da placa
CPC-M1 / 78
MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84) Posição de carga crítica para as deformações
Junta transversal
Faixa de tráfego
Acostamento Borda livre
CPC-M1 / 79
ANÁLISE DE EROSÃO
2.000.000
CPC-M1 / 80
MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO (PCA/84)
Modelos de Comportamento
Fadiga
Erosão
Escalonamento
CPC-M1 / 81
ESCALONAMENTO/EFICIÊNCIA DAS JUNTAS
2d' e x 100 (%) d d' d = deslocamento vertical do lado carregado da junta d’= idem, do lado descarregado da junta
CPC-M1 / 82
SISTEMAS ARTIFICIAIS DE MELHORIA DA EFICIÊNCIA DE JUNTAS
Placas curtas
Barras de transferência
Sub-base estabilizada com cimento
CPC-M1 / 83
OS SISTEMAS DE TRANSFERÊNCIA DE CARGA 1. Diminuem
Tensões e deformações nas placas de concreto Pressões e consolidação na fundação Manutenção
2. Aumentam
Durabilidade Conforto e segurança de rolamento
CPC-M1 / 84
OUTROS PARÂMETROS
Empenamento do Concreto: não considerado no dimensionamento; analisado no projeto geométrico Período de projeto: mínimo de 20 anos. Fatores de segurança para carga: – Leve – Médio – Pesado – Condições especiais -
1,0 1,1 1,2 1,3
CPC-M1 / 85
PROJETO GEOMÉTRICO DE DISTRIBUIÇÃO DE PLACAS
Combate: – Restrição à retração volumétrica do concreto
– Empenamento restringido: fissuras longitudinais e transversais
CPC-M1 / 86
ASPECTO SUPERFICIAL PROVÁVEL DE PAVIMENTO DE CONCRETO SEM JUNTAS TRANSVERSAIS DE CONTRAÇÃO
Fissuras transversais de contração
Planta
CPC-M1 / 87
EMPENAMENTO TEÓRICO DIURNO E NOTURNO
Tração
Compressão
Compressão
Tração
Quente
Frio
Frio
Quente
Compressão
Fissura
Tração
Tração
Fissura
Compressão
CPC-M1 / 88
ASPECTO SUPERFICIAL DE PAVIMENTO DE CONCRETO SEM JUNTAS Fissuras transversais de contração
Planta Fissura longitudinal devida ao empenamento restringido
Fissuras transversais adicionais devidas ao empenamento restringido
CPC-M1 / 89
TIPOS DE JUNTAS
Junta longitudinal
Junta transversal
Juntas de expansão
CPC-M1 / 90
TIPOS DE JUNTAS LONGITUDINAIS
Junta de articulação
Junta de construção
CPC-M1 / 91
JUNTA LONGITUDINAL DE ARTICULAÇÃO, DE SEÇÃO ENFRAQUECIDA, SEM BARRAS DE LIGAÇÃO
0,6
1,2
Selante
h/4 + 1,5
h
obs: cotas em cm
CPC-M1 / 92
JUNTA LONGITUDINAL DE ARTICULAÇÃO, DE SEÇÃO ENFRAQUECIDA, COM BARRAS DE LIGAÇÃO
0,6
1,2
Selante
h/4 +1,5
h/2 h/2
obs: cotas em cm
Barra de ligação
CPC-M1 / 93
JUNTA LONGITUDINAL DE CONSTRUÇÃO, DE ENCAIXE MACHO-FÊMEA, SEM BARRAS DE LIGAÇÃO
Selante
0,6 1,2
0,4h 0,2h
h
0,4h
obs: cotas em cm 0,1h
CPC-M1 / 94
JUNTA LONGITUDINAL DE CONSTRUÇÃO, DE ENCAIXE MACHO-FÊMEA, COM BARRAS DE LIGAÇÃO
Selante
0,6 1,2
0,4h 0,05h 0,1h 0,05h
h
0,4h
obs: cotas em cm 0,1h
Barra de ligação
CPC-M1 / 95
TIPOS DE JUNTAS TRANSVERSAIS
Junta de retração
Junta de retração com barras de transferência
Juntas de construção
CPC-M1 / 96
JUNTA TRANSVERSAL DE RETRAÇÃO, DE SEÇÃO ENFRAQUECIDA, SEM BARRAS DE TRANSFERÊNCIA
Detalhe A
h/4 h
obs: cotas em cm
CPC-M1 / 97
JUNTA TRANSVERSAL DE RETRAÇÃO, DE SEÇÃO ENFRAQUECIDA, COM BARRAS DE TRANSFERÊNCIA Detalhe A obs: cotas em cm h/4
0,5h
h 0,5h 0,5lb
0,5lb
Barra de transferência (com sua metade mais 2 cm pintada e engraxada)
CPC-M1 / 98
JUNTA TRANSVERSAL DE CONSTRUÇÃO PLANEJADA, DE TOPO, COM BARRAS DE TRANSFERÊNCIA
Detalhe A
h/2 h/2
Barra de transferência
CPC-M1 / 99
DETALHE A - PROFUNDIDADE DE CORTE E SELAGEM DE JUNTAS 5
Selante
10
0,25h Corpo de apoio
obs: cotas em mm CPC-M1 / 100
JUNTA LONGITUDINAL DE ARTICULAÇÃO, SERRADA, COM BARRAS DE LIGAÇÃO
CPC-M1 / 101
JUNTA TRANSVERSAL DE RETRAÇÃO E LONGITUDINAL DE CONSTRUÇÃO
CPC-M1 / 102
JUNTA LONGITUDINAL DE CONSTRUÇÃO, DE ENCAIXE MACHO-FÊMEA, COM BARRAS DE LIGAÇÃO
Porto de Paranaguá CPC-M1 / 103
J3
6,00
J1 J2
J2
J2
6,00
J1 J3
J2 J1
6,00
J2
J2
J1
J1 J1
6,00
J2
J2
6,00
EXERCÍCIO PROJETO GEOMÉTRICO
J2
J1 JL com bl J2 JT com bt J3 JE com bt
J1
J1
placa com armadura distribuída descontínua, de malha quadrada CPC-M1 / 104
PAVIMENTO COM ARMADURA DISTRIBUÍDA DESCONTÍNUA SEM FUNÇÃO ESTRUTURAL
5 cm
5 cm
5 cm 5 cm
. . . . . . . 21 cm
Tela soldada de malha quadrada, = 3,4 mm
CPC-M1 / 105
PAVIMENTO DE CONCRETO
Construção de Pavimentos
OPERAÇÕES
Preparo do subleito e da sub-base
Produção do concreto Transporte Lançamento e distribuição Adensamento Nivelamento Acabamento Texturização Cura Corte e selagem de juntas
CPC-M1 / 107
EQUIPAMENTO DE GRANDE PORTE
Usinas dosadoras e misturadoras
Caminhões – basculantes
Distribuidoras (opcional)
Vibroacabadoras de fôrmas deslizantes
Desempenadeiras mecânicas acopladas à vibroacabadora (opcional) Desempenadeiras manuais metálicas, de cabo longo
CPC-M1 / 108
EQUIPAMENTO DE GRANDE PORTE
Texturizadoras e aplicadoras de curas (opcional)
Vassouras de piaçava ou náilon
Serras de disco
Compressores de ar
Seladoras (opcional)
CPC-M1 / 109
Disponibilidade de equipamentos Pavimentadoras
Gomaco GP-2600
Wirtgen SP 500
Bid Well
CMI SF 3004 CPC-M1 / 110
Disponibilidade de equipamentos Usinas de concreto e texturizadora
Erie Strayer MG11C
Arcen Arcmov - 100
Schwing Stetter M2
CMI TC 2604 (Produzida no Brasil)
CPC-M1 / 111
SERRA DE DISCO
Máquina de corte de juntas (motor a gasolina) CPC-M1 / 112
CONSTRUÇÃO COM EQUIPAMENTO DE FÔRMAS DESLIZANTES
CPC-M1 / 113
EQUIPAMENTO NECESSÁRIO
Para o transporte, espalhamento, adensamento e acabamento
Caminhões basculantes
Vibroacabadora de fôrmas deslizantes
Texturizadora e aplicadora de produto de cura
Conjunto de serras de disco
CPC-M1 / 114
EQUIPAMENTOS COMPLEMENTARES
Desempenadeira metálica manual, com 3m de comprimento e cabo longo (float)
Desempenadeira de borda
Régua de alumínio de 3m de comprimento
Passarelas de serviço
Pente ou vassoura de cabo longo para ranhuramento
Compressores de ar
CPC-M1 / 115
ACEITAÇÃO DA SUB-BASE
Verificação da compactação Rigoroso controle topográfico, de modo que as cotas da camada final acabada sejam aquelas definidas no projeto Verificação da espessura da sub-base
CPC-M1 / 116
ACEITAÇÃO DA SUB-BASE
Qualidade da imprimação betuminosa. CPC-M1 / 117
COLOCAÇÃO DE BARRAS DE TRANSFERÊNCIA
CPC-M1 / 118
BARRAS DE TRANSFERÊNCIA
Recomendação: as barras de transferência não devem ser cortadas na guilhotina, para evitar rebarbas
CPC-M1 / 119
BARRAS DE TRANSFERÊNCIA
A metade livre da barra de transferência deverá estar pintada ou engraxada CPC-M1 / 120
CPC-M1 / 121
CPC-M1 / 122
CPC-M1 / 123
CPC-M1 / 124
LANÇAMENTO DO CONCRETO
CPC-M1 / 125
LANÇAMENTO
Somente deverá ser lançado o concreto liberado pelo controle tecnológico O tempo permitido entre a adição de água e o lançamento será de 1 hora para concretos confeccionados sem acelerador de pega O concreto recusado pelo controle tecnológico deverá ser encaminhado ao bota-fora A fixação das barras de transferência deverá ser feita uma a uma e de forma a não causar atrasos no lançamento do concreto
CPC-M1 / 126
LANÇAMENTO
Alimentação da vibroacabadora de forma contínua, evitando paradas do equipamento CPC-M1 / 127
LANÇAMENTO
O concreto lançado na frente da vibroacabadora não deverá ter altura superior a rosca sem-fim do equipamento. Não deverá ser lançada quantidade superior a duas viagens CPC-M1 / 128
CPC-M1 / 129
LANÇAMENTO
CPC-M1 / 130
ESPALHAMENTO
Deve garantir a espessura mínima de projeto em todos os seus pontos CPC-M1 / 131
ESPALHAMENTO
Do espalhamento deve resultar uma camada de concreto solta, contínua, homogênea e de altura constante. O concreto deve ser distribuído por toda a largura da faixa.
CPC-M1 / 132
ESPALHAMENTO DO CONCRETO
CPC-M1 / 133
ADENSAMENTO
CPC-M1 / 134
CPC-M1 / 135
CPC-M1 / 136
CPC-M1 / 137
CPC-M1 / 138
CPC-M1 / 139
ACABAMENTO FINAL
Depressões no concreto fresco deverão ser verificadas com uma régua de alumínio de 3m de comprimento, colocada transversalmente ao eixo longitudinal da pista e ao longo do pavimento recém-concretado Serão imediatamente preenchidas com concreto fresco, jamais com argamassa ou pasta de cimento, e o pavimento novamente acabado com as desempenadeiras metálicas
CPC-M1 / 140
CPC-M1 / 141
CPC-M1 / 142
ACABAMENTO FINAL
Deverá ser empregada desempenadeira metálica de cabo longo com 3m de comprimento na direção transversal à pista; se necessário, desempenadeiras metálicas de borda e as de cabo curto para acabamentos localizados. CPC-M1 / 143
CPC-M1 / 144
PONTE DE SERVIÇO
CPC-M1 / 145
TEXTURIZAÇÃO
Consiste de prover de ranhuras a superfície do pavimento, aumentando o atrito entre ele e os pneumáticos. Serve também como uma espécie de microdrenagem, que evite a formação de lâminas d’água capazes de produzir a hidroplanagem
CPC-M1 / 146
TEXTURIZAÇÃO
A texturização deverá ser executada imediatamente após a fase do acabamento final do concreto. CPC-M1 / 147
TEXTURIZAÇÃO
Processo mecânico ou manual Processo manual : pode ser executada com a utilização de uma vassoura de piaçava ou de fios de náilon ou metálicos, no sentido transversal à pista, com auxilio de uma passarela de serviço. Admite-se a texturização longitudinal.
CPC-M1 / 148
CPC-M1 / 149
TEXTURIZAÇÃO
Processo mecânico : executada com um pente de fios duros. Trabalha com o mesmo principio eletrônico da vibroacabadora (sensores para nivelamento) executando as ranhuras no sentido transversal à pista. CPC-M1 / 150
CPC-M1 / 151
CURA
O processo mais utilizado é o de cura com aplicação de produto químico capaz de, em contato com a umidade superficial do concreto, formar película plástica. A taxa mínima de aspersão é de 0,25l/m2, podendo chegar a 0,50l/m², inclusive nas faces laterais (bordas). Executada após a texturização através de equipamento autopropelido, constituído de bomba e barra espargidora em toda a largura das placas concretadas .
CPC-M1 / 152
CPC-M1 / 153
CPC-M1 / 154
CURA QUÍMICA
Detalhe do produto aplicado após 2 minutos
CPC-M1 / 155
CUIDADOS COM A EXECUÇÃO DA CURA QUÍMICA
A área concretada deverá ser sinalizada de modo a proteger o pavimento recém-concretado da passagem de veículos, pessoas e animais CPC-M1 / 156
PROTEÇÃO DO PAVIMENTO ACABADO
CPC-M1 / 157
ABERTURA E SELAGEM DE JUNTAS
CPC-M1 / 158
EXECUÇÃO DAS JUNTAS
Deve-se estabelecer um plano de corte, no qual se determine o momento adequado e a ordem de abertura das juntas transversais. O primeiro corte é executado com 3mm de largura com o concreto semi-endurecido, no sentido transversal à pista. A profundidade de corte deverá ser aquela especificada em projeto. A execução das juntas deverá ser feita com o emprego de serra de disco diamantado, na largura e profundidade de projeto. O número de serras de disco disponíveis na obra deve ser suficiente para atender ao plano de corte. CPC-M1 / 159
EXECUÇÃO DAS JUNTAS
O momento correto para o primeiro corte é função da resistência do concreto nas primeiras idades e das condições climáticas do dia. CPC-M1 / 160
JUNTAS TRANSVERSAIS
CPC-M1 / 161
EXECUÇÃO DAS JUNTAS
O corte longitudinal será o último a ser executado. CPC-M1 / 162
SERRAGEM DAS JUNTAS TRANSVERSAIS
Cuidados: – Iniciar na hora certa o corte. – Não esborcinar a junta. – Mão de obra bem treinada. – Alinhamento da junta. – Espessura do corte atender as especificações. – Duplo corte - 3mm e 6mm. – Local correto da junta - o aço já está embutido no concreto
CPC-M1 / 163
LIMPEZA DAS JUNTAS
Após o corte das juntas, procede-se à limpeza com ferramentas com ponta cinzelada, que penetre na ranhura das juntas, e jateamento de ar comprimido.
CPC-M1 / 164
SELAGEM DAS JUNTAS
Tipos de sistemas de selagem:
a frio a quente pré-moldados
CPC-M1 / 165
SELAGEM DAS JUNTAS
Colocação do material de enchimento CPC-M1 / 166
SELAGEM DAS JUNTAS
Aplicação do selante
Selante pré-moldado CPC-M1 / 167
SELAGEM A QUENTE
CPC-M1 / 168
CONTROLE DE IRREGULARIDADE LONGITUDINAL
CPC-M1 / 169
PERFILÓGRAFO CALIFÓRNIA
Equipamento que serve para medir a irregularidade longitudinal de pavimentos de concreto em fase de construção, sendo também o equipamento empregado pela maioria dos Departamentos Estaduais de Transporte (DOT) americanos. CPC-M1 / 170
CONFORTO DE ROLAMENTO Índice Internacional para Rodovias de Alto tráfego VALORES
% DE PAGAMENTO
mm/km
AASHTO
ACPA
<47 47 - 63 63 - 79 79 - 95 95 - 110 110 - 158 158 - 174 174 - 190 190 - 205 205 - 221 221 - 237 >237
105 104 103 102 101 100 98 96 94 92 90 Correção
110 108 106 104 102 100 98 96 94 92 90 Correção
Tabela que normalmente faz parte dos contratos de obras nos Estados Unidos e países da Europa.
Índice aceito mundialmente como normal – a empresa simplesmente cumpriu o contrato.
CPC-M1 / 171
SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO
Terraplenagem, subleito e sub-base
CPC-M1 / 172
SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO
Colocação de linha sensoras e barras de transferência
CPC-M1 / 173
SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO
Lançamento do concreto com caminhões basculantes
CPC-M1 / 174
SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO
Espalhamento, vibração, adensamento e acabamento do concreto com pavimentadora de fôrmas deslizantes
CPC-M1 / 175
SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO
Texturizadora e aplicadora de cura Texturização transversal com pente metálico Aplicação de cura química
CPC-M1 / 176
SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO
Corte de juntas transversais e longitudinais
CPC-M1 / 177
SEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO
Limpeza, colocação de corpo de apoio e selagem de juntas
CPC-M1 / 178
CONTROLE TECNOLÓGICO DO CONCRETO
CPC-M1 / 179
CPC-M1 / 180
CPC-M1 / 181
CPC-M1 / 182
CPC-M1 / 183
Resultados
SP 79
Castello Branco - SP
Nova Dutra - SP
Interligação Anchieta / Imigrantes SP
Imigrantes – Planalto - SP
CPC-M1 / 184
Resultados
MT-130
Aeroporto de Brasília - DF
Bento Gonçalves - RS
III Perimetral - Porto Alegre/RS
Porto de Paranaguá - PR
Canaleta Leste-oeste / PR
CPC-M1 / 185
Resultados
Linhão do Emprego - PR
Imigrantes Serra - SP
Rodoanel Mário Covas - SP BR 290 - RS
CPC-M1 / 186
SÃO PAULO
Marginais Av. Castelo Branco - Gomaco GP - 2600 CPC-M1 / 187
SÃO PAULO
Rodovia SP 79/103 Gomaco GP 2600 CPC-M1 / 188
SÃO PAULO
Rodoanel Metropolitano de São Paulo - Gomaco GP2600 / CMI SF3004 CPC-M1 / 189
SÃO PAULO
Rodovia dos Imigrantes – Planalto - Gomaco GP2600 CPC-M1 / 190
SÃO PAULO
Rodovia dos Imigrantes – Serra – Bidwell - 5000 CPC-M1 / 191
PERNAMBUCO
BR232 - Recife-Caruaru - CMI 3002 e Gomaco GP-2600
CPC-M1 / 192
MATO GROSSO
MT130 – Primavera do Oeste-Paranatinga – CMI SF-3004 CPC-M1 / 193
CURITIBA - PR
Contorno Sul de Curitiba Wirtgen SP500 CPC-M1 / 194
CURITIBA - PR
Av. Affonso Camargo – Wirtgen SP500 CPC-M1 / 195
PARANAGUÁ - PR
Porto de Paranaguá – Wirtgen SP500
CPC-M1 / 196
RIO GRANDE DO SUL
19cm leve
19cm leve +30% pesado
24cm pesado
BR 290 - Free Way – Porto Alegre-Osório – Wirtgen SP500 CPC-M1 / 197
RIO GRANDE DO SUL
BR 290 - Free Way – Porto Alegre-Osório – 1ª Fase– Wirtgen SP500
CPC-M1 / 198
CORREDOR DE ÔNIBUS
Corredor Roque Petroni – São Paulo/SP CPC-M1 / 199
CORREDOR DE ÔNIBUS
Terminal de Ônibus Parobé / RS CPC-M1 / 200
AVENIDAS Recuperação do pavimento existente – “Overlay “
AVENIDA XAVIER DE TOLEDO - SP
CPC-M1 / 201
AVENIDA III PERIMETRAL
CPC-M1 / 202
PAVIMENTO DE CONCRETO
Análise Técnica-econômica
COMPETITIVIDADE DOS PAVIMENTOS DE CONCRETO
AVANÇOS TECNOLÓGICOS COMPETITIVIDADE
CUSTOS Via Dutra / Marginal Guarulhos (SP) - 1999 CPC-M1 / 204
CUSTO ACUMULADO TOTAL DAS ALTERNATIVAS DE PAVIMENTAÇÃO (R$/km) (construção e manutenção) PROJETO: Rodovia BR-xxx
DATA: Novembro / 2004
Valor presente acumulado do investimento
R$ 1.000.000
Pavimento de concreto
R$954.971
Pavimento asfáltico
R$ 900.000
R$ 800.000
R$ 700.000
R$605.145
R$ 600.000
R$ 500.000
R$ 400.000
ANÁLISE ECONÔMICA DE INVESTIMENTO EM PAVIMENTAÇÃO - PROGRAMA AHALLACK v.0404
COMPETITIVIDADE
R$ 300.000 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Ano
Diferença inicial: % 4,29
"Payback": no ano 3
Diferença final: 58,55 %
CPC-M1 / 205
COMPETITIVIDADE PROJETO: Rodovia BR-xxx
DATA: Novembro / 2004
R$ 450.000
Valor presente acumulado de manutenção
ANÁLISE ECONÔMICA DE INVESTIMENTO EM PAVIMENTAÇÃO - PROGRAMA AHALLACK v.0404
CUSTO ACUMULADO TOTAL DE MANUTENÇÃO (R$/km)
R$ 400.000
397.922
Pavimento de concreto R$ 350.000
Pavimento asfáltico
R$ 300.000 R$ 250.000 R$ 200.000 R$ 150.000 R$ 100.000 R$ 50.000
24.207 R$ 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Ano O VP do custo total de manutenção do pavimento asfáltico é 1543,83% maior do que o do pavimento de concreto. Ou seja, o custo total de manutenção do pavimento de concreto corresponde a 6,08% do custo do pavimento asfáltico.
CPC-M1 / 206
HISTÓRIA DE DOIS PAVIMENTOS
Rodovia dos Imigrantes (SP-160) Trechos construídos em 1974 Tráfego médio diário de 20.235 veículos (14% caminhões e ônibus)
ESTRUTURA DOS PAVIMENTOS ASFÁLTICO
CONCRETO
Concreto betuminoso: 10 cm Pré-misturado a quente:
Concreto simples: 22 cm
5 cm Brita tratada com cimento: 10 cm
Brita tratada com cimento: 24 cm
Brita graduada: 10 cm
Brita graduada: 13 cm TOTAL: 52 cm
TOTAL: 42 cm
CPC-M1 / 207
HISTÓRIA DE DOIS PAVIMENTOS SITUAÇÃO APÓS 21 ANOS ASFÁLTICO
CONCRETO
MANUTENÇÃO ANULA
Contínua
Desprezível
MANUTENÇÃO PESADA
Duas (1981 e 1989)
Desnecessária
CONCEITO
RUIM
MUITO BOM
ÍNDICES DE CUSTOS POR km (em valor presente, 12% aa) Custo de construção
1,009
1o ano
1,014
5o ano
1,045
10o ano
1,176
15o ano
1,308
20o ano
1,310
21o ano
1,367
Índice: Asfalto / concreto
Fonte: 30a RAPav – Salvador (BA) 1996. Anais. Vol. 4 pag.1840
CPC-M1 / 208
BRASIL: AME-O OU DEIXE-O
Ao projetar e construir um pavimento, é preciso refletir também sobre o quanto estarão sendo onerados os orçamentos futuros em decorrência das manutenções e recuperações que o pavimento necessitará.
CPC-M1 / 209
CICLO PERVERSO: CONSTRUIR RODOVIAS E NÃO CONSERVÁ-LAS
Não tem sentido a discussão quanto a conservar ou não um pavimento. Um pavimento em degradação primeiro gera enormes prejuízos e depois desaparece.
Então, se ele pode deixar de existir, não deveria ter sido construído.
CPC-M1 / 210
CONCLUSÕES A tecnologia dos concretos de pavimento é atual, conhecida e praticada no Brasil. Os métodos de projeto são praticamente infensos à subjetividade, dado seu caráter mecanístico. Permitem estruturas seguras e econômicas. Mencionem-se, ainda, os avanços quanto às juntas, à fundação do pavimento e à qualidade de rolamento. A evolução técnica possibilitou desenvolver equipamentos eficazes, produtivos e de relação custo/benefício atraente.
CPC-M1 / 211
CONCLUSÕES
O custo de construção é competitivo, desde que se comparem estruturas equivalentes. O custo anual equivalente do pavimento de concreto é, indubitavelmente, o mais atraente. O pavimento de concreto agrega valor quanto a aspectos . especiais de segurança de rolamento, consumo de energia e combustível e gestão ambiental.
CPC-M1 / 212
É PRECISO E É MELHOR MUDAR
NÃO É POSSÍVEL CONTINUAR FAZENDO AS COISAS SEMPRE DA MESMA MANEIRA E ESPERAR QUE OS RESULTADOS SEJAM DIFERENTES. CPC-M1 / 213
Pavimento de Concreto Feito para durar CPC-M1 / 214
