Os 15 Defeitos em Pavimentos Flexíveis

Os pavimentos são estruturas que não duram para sempre e uma hora ou outra apresentarão defeitos. Esses defeitos, por sua vez, podem estar relacionados ao fim da vida útil do projeto (situação ideal) ou estar relacionada com diversos outros fatores externos, como erros na execução ou mistura. Dessa forma, identificar esses defeitos e saber suas causas é de extrema importância para a área de pavimentação, tanto para evitar erros futuros como também saber as medidas e intervenções necessárias em uma gerência de pavimentos.

TRINCAS DE FADIGA E DEFORMAÇÃO PERMANENTE NA TRILHA DE RODA

A área submetida a ação repetida do tráfego forma, ao longo do tempo, dois dos principais defeitos dos pavimentos flexíveis que são as trincas por fadiga do revestimento (fatigue cracking), chamado também de couro de jacaré, e a deformação permanente na trilha de roda (rutting).

As trincas de fadiga são trincas interligadas formando pequenos blocos, sendo muitas vezes chamado de “couro de jacaré”. Essas trincas de fadiga, que não devem ser confundidas com as trincas em bloco (block cracking), são causadas por problemas estruturais, como por exemplo o subdimensionamento das camadas, pelo enfraquecimento estrutural do pavimento em períodos de chuva, ou ainda pela ação repetida do tráfego durante o período de projeto.

As deformações permanentes na trilha de roda são deflexões causadas na área de passagem dos pneus. Pode ser causado por subdimensionamento das camadas do pavimento, erro na dosagem da mistura asfáltica, falta de compactação com posterior consolidação pelo tráfego, ou pelo cisalhamento causado por enfraquecimento. A Figura 1 ilustra as trincas por fadiga e a deformação permanente na trilha de roda, ficando clara a área de passagem dos pneus.

TRINCAS DE BLOCO

A grande diferença visual entre trincas de bloco e trincas de fadiga, na maioria das vezes, está no tamanho dos blocos e nos padrões. Geralmente as trincas de bloco (block cracking) são maiores e apresentam uma forma bem próxima a um retângulo, diferente do que ocorre nas de fadiga. Além disso, essas trincas não estão relacionadas com a fadiga e são frequentemente causadas pela mudança de viscosidade da camada de revestimento, ou  de contração e expansão das demais camadas do pavimento, devido variação da temperatura ao longo do dia.

As trincas podem surgir também devido a utilização de uma porcentagem alta de agregados miúdos e um CAP com menor valor de penetração, ou seja, maior viscosidade. Além disso, o baixo volume de tráfego nos primeiros anos do pavimento, fase de consolidação, pode acelerar o processo de envelhecimento do pavimento.  A severidade dessas trincas está relacionada com o tamanho da abertura, e com a presença de erosão nos cantos. As trincas devem ser seladas ou tratadas para evitar a entrada de água e posteriormente o surgimento de outros defeitos. A Figura 2 ilustra o defeito.

TRINCAS LONGITUDINAIS

Além de problemas causados pelo tráfego, os pavimentos podem apresentar defeitos relacionados a mudança de temperatura ou má execução. As trincas longitudinais (Longitudinal cracking) são trincas paralelas ao eixo da via, e podem aparecer tanto nas trilhas de roda como em outras regiões da via. Geralmente esse defeito é causado pela má execução em juntas de divisão de faixas de tráfego.

A Figura 3 ilustra as Trincas Longitudinais. Muitas vezes esses defeitos são confundidos com o começo de uma trinca de fadiga (fatigue cracking), que apresenta o mesmo padrão.

PANELAS

Outro defeito bastante comum são as Panelas (Potholes). As panelas são buracos devido a desintegração de partes do revestimento, e são causados por ação do tráfego ou devido a presença de água. Esse tipo de defeito inicia-se com as trincas de fadiga e, com o tempo, partes se soltam da estrutura do pavimento.

Além das causas estruturais, as panelas podem ter sua origem em problemas construtivos. Muitas vezes com a pressa por “resultados”, para não mencionar a falta de ética, além da falta de fiscalização, alguns executam o revestimento sem a correta aplicação da camada de imprimação, ou sem esperar o seu tempo de cura. A ausência desse procedimento faz com que não ocorra a aderência entre as camadas, gerando por sua vez a remoção localizada do revestimento. O grau de severidade das panelas é medido com base na profundidade, o qual maior do que 5 centímetros é considerado alta. A Figura 4 ilustra uma panela de severidade alta.

DESGASTE

Os materiais betuminosos apresentam compostos orgânicos maltenos e asfaltenos. Os maltenos constituem a parte oleosa do material, com propriedades plásticas e de viscosidade. O asfalteno é a porção sólida do material, e confere propriedades de rigidez. Com o envelhecimento do material e as mudanças climáticas, os maltenos transformam-se em asfaltenos. Essa mudança nos materiais betuminosos também gera defeitos, chamados de desgastes.

Os desgastes (Raveling) estão relacionados a perda de adesividade do material betuminoso, causado por envelhecimento, endurecimento, oxidação ou devido a intemperização. Além de problemas associados ao envelhecimento do material, os desgastes podem estar relacionados a falta de ligante asfáltico na mistura, a perda de adesividade por ação de produtos químicos externos ou ainda a abertura ao tráfego antes do ligante aderir ao agregado. Embora o desgaste esteja muitas vezes associado ao excesso de uso, ele pode ser resultado de outras ações, inclusive a execução de revestimento em condições desfavoráveis. A Figura 5 ilustra um desgaste (raveling) no pavimento.

CORRUGAÇÕES

Uma das características de um pavimento é resistir aos esforços horizontais impostos pelo tráfego. As corrugações nos pavimentos são deformações plásticas que formam certas ondulações na superfície. Esse defeito é resultado geralmente de esforços tangenciais, ou seja, de esforços de aceleração e frenagem que os pneus exercem sobre o pavimento asfáltico.

Os manuais internacionais de pavimentos asfálticos diferenciam esse defeito em duas categorias: Quando apresentam pequeno comprimento de onda são chamados de “Corrugation”, já comprimentos de onda maiores, ou levantamento isolado, são chamados de “Shoving”.

O motivo do seu surgimento está ligado a falhas estruturais (espessuras muito finas de revestimento), falhas na dosagem de mistura asfáltica ou ainda problemas construtivos. No caso de camadas finas, o movimento de frenagem e aceleração podem causar o “escorregamento” dessa camada, devido a baixa estabilidade da mistura, gerando as corrugações. A Figura 6 exemplifica o defeito em frente ao Parque CERET do Anália Franco em São Paulo, próximo a um semáforo.

REMENDOS

 O remendo (patch) é uma área do pavimento em que foi removido o material original, e substituído por um novo. São aplicados para correção principalmente de panelas (potholes), que caso não forem corrigidos podem comprometer ainda mais a estrutura. Embora sejam utilizados para correção, os remendos também são considerados defeitos no pavimento.

Isso ocorre pois a presença de uma área remendada indica que algum outro defeito já ocorreu ali. Dessa forma, são considerados como defeitos para que a área não seja ignorada e sempre tenha fiscalização, afim de evitar o aparecimento de outros defeitos. Entretanto, os remendos não aplicam-se para todos os casos de deterioração no pavimento, sendo necessário analisar caso a caso.

A Figura 7, por exemplo, indica área remendada mas que apresenta diversas trincas ao redor. Ou seja, logo com a propagação das trincas estará novamente deteriorado.

TRINCAS POR REFLEXÃO

No passado era comum a utilização de paralelepípedos como última camada de um pavimento, e há diversos pontos de cidades em que ainda são encontrados esses materiais. Mas, a sobreposição desses materiais com camada asfáltica pode gerar defeitos.

A trincas de reflexão (reflection cracking) são trincas que aparecem devido problemas com a camada inferior, como por exemplo trincas na base que aparecem no revestimento. Essas trincas estão ligadas também com a rigidez da camada onde o revestimento asfáltico está assentado. No caso de paralelepípedos, que são materiais de elevada rigidez, o seu formato reflete na camada de revestimento como trincas, conforme a Figura 8. Esses materiais, por apresentarem superfície lisa, não tem aderência com a camada asfáltica, e essa com o tempo acaba se soltando da estrutura, Figura 9.

A Reflexão de trincas, ou simplesmente a propagação das trincas, é um fenômeno que ocorre pelo contato pleno de uma camada superior de mistura asfáltica com uma camada inferior que apresenta fissuras em sua superfície.

Quando um pavimento fissurado na camada inferior é solicitado por uma carga, ocorre um estado diferente de tensões na região do contato. Isso faz com que a distribuição das tensões não ocorra de forma uniforme no pavimento, gerando uma concentração em alguns pontos. Com isso, as trincas tendem a refletir nesses pontos em que ocorre a descontinuidade de distribuição dos esforços.

As reflexões das trincas é um dos principais motivos pelos quais não devemos executar camadas asfálticos, ou simplesmente recapeamentos, sob camadas que não foram seladas as trincas ou fresadas. Caso isso ocorra, a probabilidade da nova camada apresentar trincas logo nos primeiros meses de uso é extremamente alta.

TRINCAS TRANSVERSAIS

As trincas transversais (transverse cracking) ocorrem de forma perpendicular ao eixo da via, e estão geralmente relacionadas com a contração térmica do revestimento ou da camada inferior, podendo também ser causada por reflexão. A Figura 10 ilustra uma trinca transversal ligando-se a longitudinal.

 

BOMBEAMENTO DE FINOS

O aparecimento das trincas, buracos e outros defeitos apresentados anteriormente, diminuem a serventia dos pavimentos e geram maiores custos rodoviários. Além disso, caso não ocorram manutenções, podem levar a outros defeitos como por exemplo, o bombeamento (Water Bleeding and Pumping).

O bombeamento consiste na saída de materiais por meio das trincas ou juntas, podendo ser divididos em duas categorias. Quando ocorre a saída de água, a literatura internacional classifica esse tipo de bombeamento como “Water Bleeding”.  Já quando o material expelido da estrutura trata-se de água e finos da camada inferior, chama-se de bombeamento de finos (pumping).

O bombeamento ocorre com a aplicação das cargas móveis sobre o pavimento, aumentando a pressão e gerando a saída de material pelas trincas. A presença de água armazenada nas camadas inferiores é uma das razões desses defeitos ocorrerem, levando também a diminuição da capacidade de suporte. Além disso, a presença de finos ou vegetação em regiões trincadas indica a presença de acumulo de água e bombeamento no pavimento. Esse defeito pode ainda estar relacionado com a falta de uma drenagem adequada, a Figura 11 indica a ocorrência, muito comum em áreas urbanas.

EXSUDAÇÃO E AGREGADOS POLIDOS

Os Defeitos ocorrem muitas vezes por inadimplência na execução ou erros em projetos, dosagens e etc. A exsudação (bleeding), é o excesso de ligante asfáltico na superfície de um pavimento flexível, o qual torna-se facilmente identificável pelo reflexo que causa com a incidência de luz.

Esse defeito é causado por um conjunto de erros. Muitas vezes ocorrem pelo erro na dosagem da mistura asfáltica, como por exemplo utilizar elevado teor de ligante. Pode ser causado também pelo excesso de imprimação na hora da execução, ou ainda pela falta de vazios na dosagem da mistura asfáltica.

Os agregados polidos (polished aggregate) são os desgastes dos agregados e do ligante dos pavimentos. O defeito é causado pela abrasão do tráfego, ou por uma seleção inadequada de agregados.

Ambos os defeitos não causam apenas problemas na “aparência” do pavimento, o excesso/falta de ligante e o polimento dos agregados influencia na macrotextura dos pavimentos. Com a macrotextura afetada, o coeficiente de atrito diminui e pode levar a acidentes devido a aquaplanagem, principalmente. A Figura 12 ilustra a exsudação.

TRINCAS DE BORDO E DESNÍVEL ENTRE PISTA E ACOSTAMENTO

Em Pavimentos que não possuem acostamento ou com falta de confinamento lateral, ocorrem os defeitos de trincas nos bordos. As trincas de bordo (edge cracking) ocorrem por compactação insuficiente da mistura, por drenagem deficiente no pavimento ou como mencionado, pela falta de confinamento lateral e geralmente essas trincas tem um aspecto parabólico.

A Figura 13 ilustra uma trinca de bordo ligando-se a outras trincas (transversais e longitudinais), e com a presença de vegetação, muito provavelmente devido drenagem deficiente.

São aplicados selantes para evitar a entrada de água, que gera o enfraquecimento da estrutura. A severidade é classificada se ocorrer ou não erosão dos bordos. Se não ocorre erosão a severidade é baixa, com erosão de até 10% é media, e maior que 10% é considerada alta.

Ainda relacionada aos bordos, ocorre o defeito do desnível entre pista e acostamento (Lane to shoulder dropoff). Esse defeito é causado por erosão ou devido adição de novas camadas de revestimento sem regularizar o acostamento. Principalmente em pistas de elevada velocidade, o desnível pode gerar acidentes caso o motorista se distraia e perca o controle do veículo.

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Fontes:

MILLER, J.S; BELLINGUER, W.Y. FEDERAL HIGHWAY ADMNISTRATION (FHWA). “DISTRESS IDENTIFICATION MANUAL FOR LONGTERM PAVEMENT PERFORMANCE PROGRAM“. Junho, 2003.

PRIETO, Valter; “NOTAS DE AULA DA DISCIPLINA DE SUPERESTRUTURA RODOVIÁRIA”. Centro Universitário da FEI. São Bernardo do Campo, 2016.

BALBO, José Tadeu, “PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA: Materiais, projeto e restauração”. São Paulo, 2007.

PEIXOTO, Creso de Franco; “GENERALIDADES DE PAVIMENTAÇÃO RODOVIÁRIA”. Rio Claro, 2003.

MEDINA, J; MOTTA, L.M.G. “MECÂNICA DOS PAVIMENTOS”. Rio de Janeiro, 2015.