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Especificações dos SAFL para Bases de Pavimentos

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Especificações dos SAFL para Bases de Pavimentos


As especificações do solo arenoso fino laterítico são fundamentadas em determinações de suas propriedades mecânicas e hídricas. Essas especificações impõem as seguintes condições para o emprego desses solos como base de pavimento: faixa_granulometrica– Composição granulométrica do solo tal que, 100% seja constituído por grãos que passem integralmente na peneira de abertura de 2,00 mm ou que possua uma porcentagem de grãos de, no máximo, 5% retidos nessa peneira. – Os solos devem pertencer à classe de solos de comportamento laterítico de acordo com a classificação MCT, ou seja, ser do tipo LA, LA´ ou LG´. – Os solos devem apresentar propriedades mecânicas e hídricas dentro dos intervalos indicados na tabela 5, quando compactados na Energia Intermediária do Mini-Proctor. A curva granulométrica destes solos é descontínua e eles devem apresentar uma granulometria que se enquadre na faixa indicada na figura 17, servindo portanto esta faixa como orientação para o emprego desses solos como bases de pavimento. tabela_valores_SAFLPara os solos de cada uma das áreas da figura 18 (abaixo) foram estudados detalhes da técnica construtiva mais adequada a fim de evitar qualquer defeito construtivo e minimizar o custo de construção.

figura18

Técnica Construtiva

A tabela 6 ilustra o Procedimento Construtivo e de Controle de Bases de SAFL e a figura 19 mostra seus detalhes construtivos.

tabela6

figura19

Peculiaridades sobre o Comportamento de Pavimentos com Base de SAFL Algumas peculiaridades observadas durante a vida de serviço dos pavimentos executados com bases de solo arenoso fino laterítico são: – Baixíssima incidência de ruptura da base, exceto em locais onde o lençol freático se encontra a menos de 1,0 m de profundidade e/ou em pontos de percolação de águas superficiais. – Pequenas deflexões, geralmente entre 20 e 60 (1/100 mm). – Pequenas deformações nas rodeiras, porém, sem trincamento do revestimento. – Baixa contração por secagem ao ar nos solos da área II resultando em placas de dimensões aproximadas de 50 x 50 cm na base, consideradas ideais como padrão de trincamento. Os solos da área I apresentam contração média a elevada, que conduz à formação de placas da ordem de 30 x 30 cm. – Excelente capacidade de receber compactação (solos das áreas I e II), alcançando facilmente o grau correspondente a 100% da MEASmax relativa à “energia intermediária”. – Facilidade no acabamento da base e baixo desgaste superficial sob a ação do trânsito de serviço. – Satisfatória receptividade à imprimadura, proporcionando uma boa aderência da camada de rolamento à base. – Superfície e borda pouco susceptíveis ao amolecimento por umedecimento. As peculiaridades mencionadas são relativas principalmente às áreas I e II da figura 18. Entretanto, cabe ressaltar que, quando da utilização de solos pertencentes às áreas III e IV, observa-se o seguinte: – Dificuldade de aceitar compactação. O grau de compactação atinge valores entre 93 e 97% da MEASmax relativa à “energia intermediária”. – Propensão para formação de “lamelas” na construção. – Dificuldade no acabamento da base, principalmente sob ação do tráfego de construção. – Superfície e borda da base muito susceptíveis ao amolecimento por absorção excessiva de umidade. Problemas de erodibilidade nas bordas quando sujeitas à ação d’água em segmentos onde não existem guias e sarjetas e/ou proteção lateral. Considerações sobre Defeitos no Pavimento devido às Deficiências da Técnica Construtiva Os principais defeitos incidentes em pavimentos com bases de SAFL decorrem de algumas deficiências no processo executivo e da interface base/revestimento. Estão indicados nos fluxogramas 3 e 4 respectivamente. fluxograma_3e4 Dentre as ocorrências mencionadas, os defeitos que mais afetam a vida de um pavimento com base de SAFL são: – Lamelas superficiais: decorrentes de pequenos aterros para acerto de greide, quando do acabamento, e de supercompactação superficial da camada, mais incidente em solos pouco coesivos. – Falta de imprimadura impermeabilizante ou taxa insuficiente, que não confere a coesão necessária na superfície da base, acarretando cravamento do agregado do revestimento na base. – Escolha inadequada do solo, por exemplo, com baixa capacidade de suporte, levando conseqüentemente a recalques e deformações excessivas, ou utilização de solos não coesivos ocasionando escorregamentos do revestimento.  Fonte/ livro: "Pavimentos de Baixo Custo para Vias Urbanas" – Bases Alternativas com Solos Lateríticos (Douglas F. Villibor e outros)

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Quais os aspectos relevantes para a deterioração estrutural das bases de SAFL, ALA e SLAD?

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Quais os aspectos relevantes para a deterioração estrutural das bases de SAFL, ALA e SLAD?


É oportuno analisar e tecer considerações sobre a deterioração estrutural desse tipo de base, porque essa deterioração é pouco conhecida no meio técnico e distinta da deterioração das bases granulares e de solo cimento. Para um melhor entendimento serão enfocados os seguintes aspectos: – Considerações sobre a Estrutura e Funcionamento da Base. – Fatores determinantes da deterioração. – Processo final de deterioração.

a) Considerações sobre a Estrutura e Funcionamento da Base No caso das bases de SAFL, ALA e SLAD, a serem utilizadas em pavimentos, sua imprimadura impermeabilizante não pode ser desassociada da sua estrutura, pois, pelas peculiaridades destes tipos de base, ela é fundamental para o sucesso do comportamento desses pavimentos. A base é coesiva. Isso é conseguido exigindo que o solo laterítico constituinte do SAFL e ALA, ou a fração do solo laterítico da mistura do SLAD, a ser usado na execução da base apresente, no ensaio de Contração da Sistemática MCT, 0,1%#Ct#0,5% , para garantir a coesão do solo compactado e evitar trincamento excessivo. Além disso o solo deverá, quando compactado, satisfazer às exigências das Normas de Pavimentação do DER-SP ET-DE-P00/015 – Sub-base ou Base de Solo Arenoso Fino de Comportamento Laterítico – SAFL. Após a execução da base ocorre o trincamento explicado, em parte, pela “cimentação” dos grãos de quartzo da areia (inerte) pelo ligante de argila laterítica (coesivo). A compactação força o contato dos grãos de quartzo com a argila laterítica, a qual está umedecida pela água que é necessária para obter o teor de umidade de compactação. O processo de secagem da base gera esforços de tração (criados pelas tensões capilares) que protegem a camada, produzindo trincas verticais e horizontais e criando uma base com estrutura em blocos, que lembra um arenito natural cimentado por argila. Essa cimentação é resultante de uma coesão diferente da química (não há reações) e ocorre pelo binômio compactação-capilaridade, aliado a outros fatores ainda não claramente definidos. Os blocos apresentam dimensões irreversíveis, mesmo quando há aumento eventual no teor de umidade da base em relação ao teor após secagem. O processo de cura por secagem da base, exigido pelas normas, define todo o sistema inicial de seu trincamento. A figura 49 ilustra uma base trincada, em local plano, sem revestimento e a figura 50, uma base em processo de trincamento.

A estrutura da base é complementada pela imprimadura impermeabilizante, executada com aplicação de ligante CM-30 ou CM-70. A viscosidade do ligante permite que ele penetre na superfície da base e, também, preencha as trincas existentes. Após a evaporação da parte volátil do ligante, sobra o betume que , juntamente com o solo, veda as trincas e forma um “solo betume” na parte superior da base. Em conclusão, estruturalmente as bases de SAFL, ALA e SLAD apresentam as seguintes características: – Formadas em blocos; – Parte superficial constituída de um solo betume (de 3mm a 12mm) no caso de SAFL e ALA e, no caso do SLAD, há ocorrência do solo betume nos finos lateríticos entre os grãos maiores; – Trincas, que chegam à superfície, preenchidas tanto quanto possível com betume. Os esforços das cargas do tráfego, que chegam à base, são parcialmente absorvidos pelos seus blocos coesivos. O restante é transmitido à camada inferior pela estrutura da base que é constituída por aqueles blocos e pelo atrito existente entre eles.

 b) Fatores determinantes da deterioração Uma das grandes surpresas constatadas na avaliação do comportamento dos pavimentos com esses tipos de bases foi o fato de que, apesar de serem coesivas, não trincaram por fadiga, mesmo em trechos com mais de 30 anos de uso e submetidos a N ? 5 x 106 solicitações do eixo padrão. Todavia, conforme será discutido a seguir, tem-se verificado a ocorrência de fadiga no revestimento, após 10 anos de uso. Nessas bases, em função do tipo de trincamento e das características do solo constituinte, não ocorre o fenômeno de “bombeamento”, nem fadiga semelhante à que aparece nas bases de solo-cimento. Além disso, também se verificou que o comportamento delas é bem diferente do comportamento das bases granulares, as quais se instabilizam pelo desgaste e/ou quebra dos grãos maiores, os principais constituintes deste tipo de base. Posto isso, pode-se afirmar que nenhuma dessas bases é tão resistente à tração como uma base de solo-cimento; porém, são mais coesivas do que muitas bases granulares, graças ao seu elevado módulo de resiliência. – Os principais fatores, cuja interação leva à deterioração dessas bases, são: – Ocorrência de Panelas. – Retrincamento da Base e do Revestimento por deformação permanente.

b.1) Ocorrência de Panelas O primeiro revestimento dessas bases, sempre é constituído de tratamentos superficiais duplos ou triplos, nos quais, por ocorrer somente compressão, não aparecerá trincamento por fadiga enquanto o revestimento mantiver características adequadas de deformabilidade. A oxidação do ligante do revestimento resulta de um efeito combinado do oxigênio do ar e da luz solar, além de outros fatores .Para tratamento com Cimento Asfáltico de Petróleo, o processo tem início durante a execução, devido ao aquecimento do ligante. Nesta fase ocorre um grande percentual da oxidação, que continua durante toda vida útil do revestimento. Devido a isso o ligante vai perdendo sua ductilidade e seu poder de aglutinar os agregados. Após 10 ou 12 anos de uso, o revestimento torna-se tão rígido que tem início um processo de desprendimento dos agregados constituintes. Esse desprendimento ocorre pela ação das cargas do tráfego e, mais intensamente nos períodos chuvosos, pelo binômio carga-água. A figura 51 ilustra um revestimento nas condições referidas. Com utilização de emulsão, devido à baixa temperatura atingida, não há oxidação do ligante durante a execução do revestimento; entretanto essa oxidação ocorre durante toda a vida útil da camada de rolamento. Com a evolução da tecnologia para emulsões modificadas com polímeros, atualmente dispõe-se de uma ótima solução para aumentar a vida útil desse tipo de revestimento. Pode-se, portanto, retardar a oxidação do ligante e o conseqüente aparecimento das primeiras panelas no mesmo. Quando a camada de rolamento for constituída de revestimento inicial de tratamento, complementado com uma camada de CBUQ, pelo fato da temperatura ser muito elevada durante o processo de usinagem, a oxidação do ligante pode chegar a 70 %, continuando durante toda a sua vida útil. Isso aumenta a sensibilidade do revestimento ao trincamento por fadiga e causa uma incidência crescente de áreas trincadas em pequenos blocos. Para minimizar o problema, deve ser exigido um controle rigoroso de temperaturas durante a execução da mistura, pois, caso a temperatura de usinagem ultrapasse o valor recomendado em Normas, ocorrerá uma oxidação severa do ligante e, como conseqüência, será iniciado um processo de fadiga prematura que provocará trincamento intenso no revestimento e desprendimento de agregados, em apenas quatro ou cinco anos de uso. Em revestimentos nas condições acima, a água que infiltra pelas trincas vai amolecer o material da interface revestimento-base, propiciando que as rodas dos veículos arranquem agregados e/ou pedaços do revestimento, nas regiões das rodeiras e nos locais onde o teor de asfalto foi menor durante a execução, resultando na formação de panelas. Isso acontece mesmo que o revestimento tenha sido executado satisfazendo as tolerâncias exigidas pelas Normas. A existência de panelas no revestimento, expõe a base à ação das rodas dos veículos e propícia, após o desgaste da camada superficial de solo-betume formada pela imprimadura, o início da formação de panelas na base. O crescimento destas panelas depende da sensibilidade do solo da base quanto à erodibilidade e ao amolecimento, na presença de água. As panelas devem ser tapadas, durante a conservação de rotina do trecho, reconstituindo o revestimento pois, caso não haja atuação adequada, a intensidade e incidência das panelas, tanto no revestimento como na base, aumentam exponencialmente. As Figuras 52 e 53 mostram trechos de pavimentos, com base de SAFL, que apresentam revestimento oxidado e com início do fenômeno da formação de panelas. 

b.2) Retrincamento da Base e do Revestimento, por Deformação Permanente: A ocorrência de deformações, nas camadas inferiores da base é responsável pelo aparecimento de deformações permanentes na superfície do pavimento, em especial nas rodeiras. Quando tais deformações são de nível muito elevado (flechas superiores a 2,5 cm), podem causar um retrincamento, tanto da base como do revestimento, apesar da grande acomodabilidade de ambos. Como o tratamento superficial é extremamente flexível e possui uma elevada acomodabilidade, a deformação permanente das camadas inferiores da base em níveis baixos (< 1 cm), é acompanhada por ela e, também, pelo revestimento, sem maiores problemas.

c) Processo final de deterioração: Apesar da possível ocorrência do “Retrincamento da Base e do Revestimento, por Deformação Permanente”, ela não é representativa. Portanto, pode-se afirmar que a deterioração das bases consideradas, com revestimento inicial de tratamento superficial é, quase que exclusivamente, devida à ocorrência de panelas e à sua elevada velocidade de crescimento que, “caminhando” de cima para baixo, vão destruindo a base. A formação de panelas é intensa em sub-trechos que apresentam desgaste e/ou desprendimento (devido à oxidação do betume) de porções do revestimento. Isso expõe a base à ação das intempéries e do tráfego. A figura 54 ilustra, esquematicamente, o fenômeno da deterioração de uma base de SAFL. 

O fenômeno da evolução das panelas pode ser descrito como: – No início, após a exposição da base, a evolução é lenta pois o solo betume, proveniente da imprimadura, tem resistência à abrasão causada pelas rodas dos veículos. – Após o desgaste do solo betume a evolução é acelerada, principalmente no período chuvoso, pois as rodas dos veículos vão retirando o solo das partes saturadas e amolecidas da superfície exposta da base, no interior das panelas. A figura 55 ilustra local com ocorrência de desgaste, no revestimento e no solo betume, e com início de formação de panelas na base, mas sem problemas estruturais. 

O crescimento das panelas é muito variável, de trecho para trecho, pois depende diretamente do tipo de solo da base ou da fração de solo laterítico das misturas ALA e SLAD (os mais erodíveis e arenosos são mais sensíveis ao fenômeno) e é acelerado em função do tempo de uso do pavimento, em especial quando se aproxima o fim da vida útil do revestimento. Essa afirmativa é confirmada, na prática, pelo fato de o pavimento não apresentar ruptura de sua base em locais onde aparecem panelas em grande número. A explicação de tal comportamento é simples: a baixíssima permeabilidade da base impede a entrada de água, pelas panelas, em volume que comprometeria o seu suporte. Medidas realizadas mostraram que, em áreas circunjacentes às panelas, o teor de umidade da base ainda é inferior ao teor de umidade de compactação, mesmo em períodos chuvosos. Essa característica mantém sempre alta a capacidade de suporte de uma base de SAFL. A figura 56 mostra um trecho com altíssima ocorrência de tapa-buracos, provenientes de panelas alcançando a base de SAFL, e o revestimento chegando ao fim da sua vida útil, por ter seu ligante intensamente oxidado. 

A figura 57 ilustra sub-trecho com elevada incidência de panelas (>10% da área) formadas a partir do desgaste do revestimento (de cima para baixo), pela ausência da conservação de rotina, e revestimento no estágio final da sua vida útil. Nesta situação é aconselhável a reconstrução da base e do revestimento. 

A figura 58 ilustra sub-trecho recuperado.


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Quais defeitos têm ocorrido no revestimento de tratamento superficial utilizado em pavimentos com base de SAFL, ALA e SLAD?


Os defeitos que têm ocorrido no revestimento de tratamento superficial sobre base de SAFL, ALA e SLAD são, muitas vezes, inerentes ao próprio tipo do revestimento, mas alguns tipos de defeito associam-se à própria base. Nesta resposta serão considerados os defeitos no tratamento mais ligados às peculiaridades das bases de SAFL, a saber:

a) Ondulações na Camada de Rolamento, devido às “Lamelas” na Base As lamelas de uma base de SAFL e ALA podem ser provocadas por três fatores diferentes, isoladamente ou em conjunto:

a.1) Superposição de uma camada de pequena espessura (< 5,0 cm), sobre outra já compactada. Isso pode ocorrer na fase de acabamento quando, depois de cortar a base, verifica-se que há locais onde falta material. Não podem ser preenchidos com solo porque, fatalmente, causarão defeitos. O acabamento da base deve, obrigatoriamente, ser em corte e, durante a compactação, deve-se evitar o acerto de camadas finas com motoniveladora.

a.2) Uso excessivo de equipamentos vibratórios na compactação, ocasionando supercompactação superficial com quebra da estrutura da base, caracterizada pela sua laminação (lamelas de 2 a 5 cm de espessura).

a.3) Excesso de compactação, mesmo sem equipamento vibratório. No caso de uma base de SLAD, a ocorrência de lamelas somente é causada pelo apresentado no item a.1), pois, tendo em vista a fração graúda constituinte dessa mistura, os itens a.2) e a.3) geralmente não ocorrem.

b) Exsudação de Asfalto na Camada de Rolamento A exsudação ou o aparecimento de material betuminoso, sem o respectivo agregado, na superfície da camada de tratamento superficial, pode ocorrer por diversos motivos, dentre os quais destacam-se:

b.1) Taxa excessiva de betume na execução da imprimadura ou do revestimento.

b.2) Execução do tratamento superficial sobre: – Imprimadura mal “curada”, e/ou logo após chuvas, sem esperar a secagem completa. – Imprimadura aplicada sobre a base úmida, isto é, que não secou suficientemente.

b.3) Penetração do agregado do revestimento na base, com deslocamento do material betuminoso, juntamente com algum solo da base, para a superfície. Esse tipo de exsudação é provocado pelo tráfego, em função da sua intensidade. A possibilidade dessa ocorrência deve levar à especificação e execução da camada anticravamento. Os solos dos tipos II e IV são mais suscetíveis a esse problema. No caso de bases de SLAD, pode ocorrer o exposto em b.1) e b.2); não ocorre o apresentado em b.3) por causa da maior resistência da interface base-revestimento e da existência de agregados da base que afloram em sua superfície não permitindo, assim, o cravamento do agregado do revestimento.

c) Escorregamentos Considerando que o revestimento foi bem dosado e executado, esse defeito está ligado, predominantemente, à ocorrência de lamelas na parte superficial da base. Essas lamelas, sob a ação do tráfego, ocasionam ondulações no revestimento, provocando seu trincamento e posterior escorregamento. Isso provoca a formação de panelas, cuja evolução pode ser extremamente rápida nos solos dos tipos III e IV, para o caso de ALA e SAFL. Os procedimentos para evitar os defeitos apontados acima são: – Compactação adequada das camadas da base e dos acostamentos. – Perfil longitudinal com declividade mínima de 1% nos cortes e raspagens. -Seção transversal adequada, incluindo a execução da plataforma com acostamento, corte imprimado a 45º e o plantio de grama imediatamente após a construção. – Especificação e execução da camada anticravamento e de capa de rolamento adequada ao tipo de tráfego. Nos pavimentos cuja base é de SLAD, somente haverá escorregamento se houver lamelas construtivas.

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Quando usar Solo Laterítico Agregado Descontínuo (SLAD) ou Solo Arenoso Fino Laterítico (SAFL)?

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Quando usar Solo Laterítico Agregado Descontínuo (SLAD) ou Solo Arenoso Fino Laterítico (SAFL)?


Nas bases de SLAD os grãos maiores (graúdos) da mistura da fração retida na peneira de 2mm, acham-se disseminados na massa da fração fina que passa, geralmente não ocorrendo contato entre seus grãos. Em função disso, não há contato entre os grãos graúdos e não é formado, portanto, um arcabouço estrutural entre eles. Nessas bases, é obrigatório que o solo da fração fina apresente, após a compactação, características mecânicas e hídricas nos intervalos recomendados, similares aos das bases de SAFL in natura. Portanto, o comportamento dos dois tipos de base (SLAD e SAFL) está intimamente ligado ao comportamento laterítico da fração de silte + argila que passa na peneira de 0,075mm, o qual condiciona a resistência inicial das bases e a manutenção da estabilidade das mesmas, ao longo do tempo, quando submetidas às solicitações das cargas repetitivas do tráfego e às condições ambientais mais adversas. Surge a pergunta básica: Quando se usa uma base de SLAD, que é, de maior custo, em relação à de SAFL? As bem definidas vantagens do uso das bases de SLAD são as seguintes:

a-) Pelo elevado suporte das bases de SLAD, bem superior ao das bases de SAFL, deve-se usá-las sempre que o tráfego for elevado (caracterizado por N ? 5 x 106 solicitações). Nelas, há possibilidade de se compactar a mistura no campo com energia elevada, por exemplo do Proctor Modificado, sem causar supercompactação. Já as bases de SAFL, geralmente, só podem ser compactadas adequadamente na energia do Proctor Intermediário, para evitar a ocorrência de lamelas construtivas por supercompactação, produzindo bases com menor suporte do que as de SLAD.

A figura 47 mostra uma base de SLAD com revestimento de CBUQ esbelto (3cm). 

b-) A presença do agregado graúdo na mistura funciona como um “alongador de massa” das bases, ou seja, os blocos da estrutura da base de SLAD, formados devido às trincas de contração, são maiores do que os das bases de SAFL, assim como as trincas entre os blocos das primeiras são menores do que as da segunda. Isso resulta numa estrutura, do SLAD, mais travada quanto à movimentação de seus blocos estruturais.

c-) O processo executivo da base de SLAD é mais fácil do que o da base de SAFL. Na execução do acabamento da primeira, pode-se usar rolo vibratório liso, sem muitos problemas. Além disso, a presença do agregado na massa dificulta a formação de lamelas construtivas durante o processo de compactação.

A figura 48 ilustra uma mistura in situ, de agregado de quartizio e SAFL, para a execução da base de SLAD. 

d-) Devido à ocorrência de agregados graúdos na superfície da base, a qualidade da interface revestimento/base de SLAD é superior àquela da base de SAFL, em especial para solos dos tipos III e IV. Não há necessidade, portanto, da execução da camada de tratamento superficial anticravamento, antes da execução do revestimento das bases de SLAD. Pode-se usar, diretamente, camada de rolamento de CBUQ sobre a base de SLAD, qualquer que seja o solo laterítico fino usado na constituição da mistura. e-) No caso de vias urbanas de tráfego médio, a vantagem da base de SLAD é que, por apresentar uma boa aderência revestimento/base, não ocorrem escorregamentos do revestimento, mesmo para tráfego de ônibus. Já no caso de tráfego muito leve a leve, pode-se usar base de SAFL, com os cuidados que sua tecnologia exige.

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O que explica o bom comportamento dos pavimentos de baixo custo com bases de SAFL, ALA e SLAD revestidas com Tratamentos Superficiais?


O bom comportamento dos pavimentos é conseqüência da interação das contribuições das bases e dos tratamentos superficiais. Contribuição das Bases: quando as bases forem executadas com solos, ou misturas de solo agregado que satisfazem as especificações prescritas no corpo deste livro e os acostamentos (ou as faixas de proteção) foram adequados, o bom comportamento das bases é conseqüência. Contribuição do Tratamento Superficial: o uso desse tipo de revestimento apresenta um comportamento altamente satisfatório, porque: – Não aparece o fenômeno do escorregamento entre o revestimento e a base, pois a ligação destas duas camadas por meio da imprimadura impermeabilizante e de um pequeno cravamento (do agregado do revestimento na base) cria condições para uma aderência perfeita entre essas camadas. – Não aparece o fenômeno da fadiga, provocado pelas tensões de tração geradas pelas cargas repetitivas de tráfego, pois, nesse tipo de revestimento, somente são geradas tensões de compressão.

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O acostamento é essencial nos pavimentos rodoviários com base de solo agregado com finos lateríticos (SAFL, ALA ou SLAD)?

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O acostamento é essencial nos pavimentos rodoviários com base de solo agregado com finos lateríticos (SAFL, ALA ou SLAD)?


Sim, é necessário ter acostamentos pavimentados ou, no mínimo, uma faixa de proteção de 1,20 metro de cada lado da pista, também pavimentada. As bases de SAFL podem ser muito erodíveis em sua borda e, além disso, no período chuvoso, pode haver um aumento excessivo no teor de umidade da borda da pista do pavimento. O aumento é explicado pelo fenômeno da infiltrabilidade, que trata da movimentação da água em meios não saturados, cujas propriedades mais importantes são dadas pelo coeficiente de sorção e pela velocidade da frente de umidade que conduz a água para as rodeiras do pavimento. A observação de vários trechos já executados mostrou ser imprescindível a existência do acostamento, ou faixa de proteção mínima de 1,20m de cada lado, para evitar deformações indesejáveis nas rodeiras da rodovia e conduzir, assim, a um comportamento adequado durante a vida de projeto. Quando, por motivos econômicos, forem executadas em ambos os lados da borda da pista as faixas de proteção, elas deverão ser estabilizadas com cimento ou outro aditivo adequado para dar maior resistência à erosão por água livre, aumentar o confinamento das bordas da base e diminuir a sorção pelas bordas do pavimento. As Figuras 45 e 46 ilustram dois trechos: um sem acostamento, com drenagem deficiente, apresentando deformação no rodeiro externo e, outro, com acostamento e drenagem apropriada.

figura45e46

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Solos arenosos pouco coesivos, com elevados valores de CBR, podem ser usados para base de pavimentos?

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Solos arenosos pouco coesivos, com elevados valores de CBR, podem ser usados para base de pavimentos?


Os pavimentos com base de SAFL são revestidos por camada de rolamento esbelta com espessura na faixa de 1,5 a 3,0 cm. Porque esses revestimentos, geralmente, são constituídos de tratamento superficial invertido, é necessário que exista uma ligação perfeita entre a base e sua camada de rolamento, para que essa não venha a se soltar por causa dos esforços horizontais impostos pela ação do tráfego. Para que o problema não aconteça, é necessário que o SAFL tenha coesão caracterizada, por exemplo, através do ensaio de contração da MCT. Além da coesão, a superfície também deverá receber uma imprimadura impermeabilizante adequada, responsável, depois de curada, pela ligação perfeita da interface base-revestimento. Em laboratório essa coesão é correlacionada com o ensaio de contração, integrante da metodologia MCT e o solo compactado deverá apresentar valores de contração entre 0,1 e 0,5%. Nesse caso, o solo arenoso fino apresentará uma coesão satisfatória, gerará uma interface base revestimento resistente e seu revestimento não se soltará com os esforços provocados pelo tráfego. Na prática, a constatação da coesão do material pode ser inferida com auxílio do padrão de trincamento, visível na superfície da base, geralmente, após três dias da conclusão de sua execução, desde que não ocorram chuvas. O padrão de trincamento é caracterizado pela largura das trincas e pelas dimensões das placas. Por exemplo, padrão de 2 a 3 mm de largura e placas na superfície com dimensões da ordem de 20 x 30 cm, indica bases coesivas; padrão de 1 a 2 mm e placas de 40 x 40 cm, coesão média da base, porém ainda aceitável. No entanto, bases com largura da trinca inferior a 1,0 mm e placas de metro em metro, possuem coesão baixa e, por isso, não propiciam uma aderência adequada da camada de rolamento. Outro diagnóstico de solos extremamente arenosos e com baixa ou nenhuma coesão é obtido após a base ser imprimada e com a ocorrência de uma penetração da imprimadura, na superfície da base, da ordem de 1,0 a 2,0 cm. Nesse caso, provavelmente durante a execução do seu revestimento, ou quando ele estiver em serviço, a superfície da base “estilhaçará”, formando um pó escuro (solo+betume), abaixo do revestimento. A explicação para o problema é que há o cravamento do agregado do revestimento na superfície da base, pela ação do tráfego e, como a camada superficial da base não tem uma deformação compatível com o esforço, origina-se a ruptura da superfície, gerando o pó escuro referido. Já nos solos que apresentam coesão, esse fenômeno não ocorre e a penetração da imprimadura é de 0,2 a 0,8 cm. Nesse caso, há aderência perfeita entre a camada de rolamento e a base, mesmo em rampas fortes com inclinações da ordem de 8%. Não há escorregamento da camada de rolamento quando o solo apresenta coesão adequada, segundo os critérios de escolha de solos para bases de SAFL. No início do uso das bases de SAFL, alguns projetistas julgavam que o importante era o solo apresentar um elevado valor de CBR e usavam, para a base, os solos extremamente arenosos e pouco argilosos, escolhidos pelo seu alto índice de suporte. Essa crença levou a muitos insucessos, devido aos escorregamentos do revestimento sobre a base. Atualmente, o critério de escolha de solos para bases não privilegia somente o valor de suporte, pois devem ser analisadas, também, todas as características mecânicas e hídricas do solo. A figura 45 mostra o escorregamento de camadas de revestimento (seguido de descolamento), sobre bases de SAFL, pouco coesivas, do tipo LA. 

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Quais são as peculiaridades do comportamento dos pavimentos com bases de SAFL, ALA e SLAD?

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Quais são as peculiaridades do comportamento dos pavimentos com bases de SAFL, ALA e SLAD?


As principais peculiaridades do comportamento destes pavimentos são: – Ausência de ruptura na base: A ruptura na base não tem ocorrido a não ser em casos especiais. Essa ruptura é caracterizada pela excessiva deformação da superfície da base, com expulsão lateral de solo, salvo em locais onde o nível d’água está a menos de 1 m de profundidade. figura46

Esse fato confirma a elevada capacidade de suporte da base de SAFL, constatada no campo e em laboratório, com os resultados do ensaio de suporte (CBR, Mini-CBR) e da determinação dos módulos de resiliência conforme a Tese de Doutoramento de Villibor (1981), Nogami e Villibor (1995). A figura 46 ilustra a base de SAFL em uma faixa adicional experimental da Washington Luiz, recoberta de uma camada de binder (6cm) e uma de rolamento (4cm), ambas de CBUQ, que durante 7 anos foi submetida a um elevado número de solicitações de veículos pesados. Após esse período, a Washington Luiz foi recapeada, duplicada e a faixa adicional experimental transformada em acostamento. Visualmente, verifica-se na figura 46 o comportamento excepcional dessa base que permaneceu íntegra e sem deformações, mesmo com essa condição extrema de tráfego, mostrando elevados suporte e módulo de resiliência. Observe-se que a régua metálica acha-se perfeitamente nivelada sobre a camada de rolamento, mostrando a inexistência de qualquer nível de deformação transversal nas rodeiras e ausência de trincas no revestimento. figura44

Baixa deflexão e elevados raios de curvatura: Os valores das deflexões, obtidos com a viga Benkelman, têm sido relativamente baixos, considerando que a camada de revestimento betuminoso usado é, geralmente, do tipo tratamento superficial, com espessura inferior a 2 cm. Os níveis deflectométricos, obtidos em bases de SAFL, situam-se entre 20 a 60 x 0,01 mm quando se usa carga de 80kN por eixo. Os desvios padrão das deflexões, entretanto, têm sido relativamente elevados para uma base aparentemente homogênea. Atribui-se, provisoriamente, essa peculiaridade ao efeito do trincamento da base e às variações do teor de umidade. Os raios de curvatura da bacia deflectométrica, geralmente, são superiores a R ?150m, o que mostra o bom comportamento dessa base em relação as camadas de brita.

Contribuição estrutural da base: As “bacias” (ou linhas de influência) obtidas com uso da viga Benkelman têm acusado, com certa freqüência, formas que indicam, teoricamente, um módulo de elasticidade maior das camadas superficiais (valor da relação de módulos: de 2 a 5). Outra peculiaridade de muitas “bacias”, é a de apresentarem formas semelhantes às dos pavimentos com base de solo-cimento (irregularidades de curvatura, deslocamento do ponto de máxima deformação).

Trincas de contração: O desenvolvimento de trincas nas bases referidas é uma constante que tem sido observada desde a fase de execução e resulta na formação de “blocos”. No caso de SAFL e ALA, o trincamento das mesmas é bem mais intenso do que nas bases de SLAD. A reflexão dessas trincas em blocos (TB), na superfície do tratamento superficial, tem ocorrido com maior freqüência nos acostamentos e, só excepcionalmente, na superfície da pista.

Evolução de “panelas”: Em alguns trechos, as “panelas” têm um desenvolvimento bastante rápido, devido à ação do tráfego, nas variedades menos coesivas das bases em questão. Isso é causado por falhas na execução da imprimadura, do revestimento ou, também, pelo uso de agregado, para tratamento superficial, contendo fragmentos pouco resistentes, tanto ao esmagamento quanto à ação das intempéries.

Ausência de saturação (de água) na base: As determinações da umidade efetuadas, revelam que os valores do teor de umidade na base têm-se mantido abaixo da ótima de compactação, correspondente à energia intermediária. Esse fato tem sido confirmado pela determinação da tensão de sucção da base, com o uso de tensiômetros de aplicação direta. Valores da tensão superiores a 50 centibares são constatados com freqüência; porém, valores próximos a zero nunca foram encontrados. Em parte, a peculiaridade está ligada à irreversibilidade do teor de umidade dos solos lateríticos após secagem.

Escorregamentos do revestimento betuminoso: Em solos atendendo às especificações já preconizadas para SAFL e ALA não foram constatados escorregamentos do revestimento betuminoso sobre a base, quando ele é de tratamento superficial, mesmo nos casos em que o revestimento era bastante delgado (? 15 mm). Somente ocorre esse defeito quando o solo das bases é do grupo LA e não se executa a camada anticravamento (de tratamento simples), como é exigido na tecnologia do uso das bases de SAFL e ALA. No caso do SLAD, por causa da interface base-revestimento que se apresenta extremamente rugosa devido à existência de agregados em sua superfície, não há ocorrência desse tipo de defeito, sendo essa uma das vantagens desse tipo de base, em relação ao SAFL e ALA no caso de solos pouco coesivos.

Defeitos Construtivos e de Projeto: Alguns defeitos constatados nos pavimentos com base de SAFL não estão ligados à natureza do solo, mas a várias outras causas, destacando-se pequenas ondulações na camada de revestimento betuminoso, devidas ao excesso de ligante betuminoso e recalques diferenciais, de grande raio de curvatura e pequena amplitude, atribuíveis à deficiências no subleito. Os referidos recalques são observados, com maior freqüência, nos trechos em cortes, onde não se utilizou reforço do subleito e a base restante é de cerca de 15,0 cm, resultante da operação de preparo do subleito, que foi executado segundo a instrução de “Melhoria e Preparo do Subleito ” (DER-SP – ET-DE-P00/001). Na região de ocorrência de SAFL, o solo natural do subleito é, freqüentemente, colapsível à saturação decorrente, sobretudo, da deficiência de drenagem superficial. Nos pavimentos com base de SAFL, as intervenções em seu revestimento, devido ao término da sua vida, têm sido executadas com recapeamento ou, rejuvenescimento com aplicação de lama asfáltica, ou tratamento superficial adicional.

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Como deve ser executado o controle tecnológico das bases de SAFL e ALA?


O acompanhamento tecnológico da execução, objetivando garantir a aplicação adequada de materiais, bem como o uso de procedimentos construtivos apropriados, é indispensável para o sucesso do pavimento. Para isso, é necessário executar uma quantidade mínima de ensaios, por uma equipe treinada adequadamente. Para a finalidade em vista, recomenda-se a execução do seguinte programa de ensaios: – Determinação do teor de umidade, a cada 40m, imediatamente antes da compactação. – Determinação da massa específica aparente úmida, in situ, e do respectivo teor de umidade com espaçamento de, no máximo, 40 m de pista, em pontos obedecendo à ordem: borda direita, eixo, borda esquerda. – Ensaios da metodologia MCT, em amostras com espaçamento máximo de 200 m, podendo ser utilizada, para solos com propriedades conhecidas e/ou rodovias de trânsito relativamente leve, a alternativa seguinte: – Classificação MCT. – Determinação, em corpos de prova correspondentes à massa específica aparente seca máxima e umidade ótima da energia intermediária (ou de outra energia fixada após trechos experimentais), das seguintes propriedades: – Mini-CBR sem imersão. – Mini-CBR com imersão e expansão. – Contração axial. Os valores máximos e mínimos de amostragem, a serem confrontados com os valores especificados no projeto, devem ser calculados de acordo com os critérios adotados no controle estatístico de materiais. Resultados satisfatórios têm sido obtidos, por exemplo, com o uso das fórmulas adotadas pelo DNER e pelo DER/SP.

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Quais os cuidados para fazer a compactação e acabamento das bases de SAFL e ALA?


A compactação deve ser iniciada, preferencialmente, com o rolo “pé de carneiro de patas longas”, seguir até que não haja mais penetração das “patas” do equipamento e completar com rolo de pneus (ou corrugado vibratório). A complementação do grau de compactação, se necessário, e o acabamento, deverão ser feitos, preferencialmente, com rolo de pneus de pressão variável ou, na impossibilidade, com liso vibratório. Quando isso ocorrer e as bases forem de SAFL ou ALA, é desaconselhável mais que duas coberturas, pois pode provocar a formação de corrugações e lamelas, especialmente em determinados solos das áreas III e IV e, em menor escala, nos da área II. Ainda, para evitar a tendência de formação de lamelas, somente são recomendados os rolos compactadores com patas de superfície plana. Porém, para muitos solos da área IV, a compactação deverá ser executada somente com rolo pneumático de pressão variável (SP 12.000 ou similar). Não deve ser permitido o uso de rolos de “patas curtas” porque, quando se começa com ele a compactação, a camada inferior da base fica com uma densidade relativamente baixa. Para compensar e obter uma densidade média, dentro das especificações, o executor tentará obter uma densidade alta na parte superior da base, podendo levar ao aparecimento de lamelas, provocado pelo uso excessivo dos equipamentos de compactação. Nas bases de SAFL ou ALA há certos materiais, principalmente os de tipo II e IV, que não permitem, na pista, a obtenção da densidade preconizada pelo laboratório. A insistência na compactação desses materiais, em lugar de melhoria, geralmente, leva a prejuízos. A tentativa de obter a densidade especificada produzirá uma camada lamelada e estruturalmente fraca. Nesses casos, recomenda-se que sejam feitos segmentos experimentais para determinar a densidade a ser especificada; a compactação deve ser conduzida até atingir uma densidade limite, acima da qual apareceriam as lamelas na superfície da base. Não é raro que a especificação, em lugar do 100% do Proctor intermediário original, caia para 95% ou até 92%. Deverá ser tomado especial cuidado com a compactação das bordas do pavimento que, em muitos casos, são negligenciadas, levando ao aparecimento de defeitos. O acabamento da base deverá ser feito exclusivamente em corte, com motoniveladora, logo após um ligeiro umedecimento. O preenchimento das falhas (ou complementação da espessura) é proibido, porque esse material ficaria com uma ligação frágil com o corpo da base, formando lamelas ou lâminas finas de material, vindo a desprender-se com o tráfego. O material cortado deverá ser posto fora da pista. A lâmina da motoniveladora deverá estar em perfeitas condições de fio e de desgaste, isenta de irregularidades. Nas bordas, quando não houver sarjeta, a base deverá ser cortada a 45º e imprimada também nesse corte. Fonte/ livro: “Pavimentos de Baixo Custo para Vias Urbanas” – Bases Alternativas com Solos Lateríticos (Douglas F. Villibor e outros)

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