O ensaio do índice de suporte califórnia, também chamado pelo original em inglês – California Bearing Ratio (CBR) – é o principal método de avaliação da resistência do solo para o dimensionamento de pavimentos pelo método do DNER (1981). O Ensaio de índice de suporte Califórnia tem por função determinar a resistência a penetração no solo através de um pistão padronizado, de 20 centímetros quadrados de área, em relação a uma brita padrão e também a expansão da amostra através da diferença inicial e final de volume.
No final da década de 1920 quando o engenheiro Porter realizava extensas investigações sobre as causas de rupturas em pavimentos flexíveis em rodovias, às investigações apontavam que as causas mais comuns da ruptura eram os deslocamentos do solo do subleito e a consolidação diferencial das camadas. A Figura 1 ilustra os equipamentos utilizados no ensaio CBR.
Determinar o número de veículos que trafegam ao longo de uma via é extremamente importante para o dimensionamento dos pavimentos. Entretanto, além de determinar o número de veículos deve-se determinar quais são os veículos trafegam com base em seus eixos. Os veículos apresentam diferentes tipos de eixos e cada um causa um dano diferente ao pavimento.
Dessa forma, para o dimensionamento dos pavimentos é necessária a introdução de um conceito chamado de “Equivalência de Cargas”, o qual surge da observação de que para uma mesma estrutura do pavimento os efeitos destrutivos ocasionados ao longo do tempo, por veículos diferentes, também são desiguais.
A Rodovia dos Imigrantes é uma das principais rodovias que dá acesso entre São Paulo e a Baixada Santista, a qual teve inauguração da pista norte em 1976 e da pista sul em 2002. Além do acesso para a região da baixada Santista, a Imigrantes é uma das principais rodovias que dá acesso ao município de São Bernardo do Campo. A Estrada dos Alvarengas é uma das principais vias de São Bernardo do Campo e que dá acesso a empresas como a Nestlé, ao Centro Universitário FEI, Hospital das Clínicas de São Bernardo do Campo, além de outras empresas de pequeno e médio porte. Embora apresente grande influência em São Bernardo do Campo, a Estrada dos Alvarengas não possui um acesso para São Paulo através da Rodovia dos Imigrantes e também não recebe tráfego da Rodovia. Moradores da região, ou até mesmo empresas que precisem transitar para São Paulo, necessitam de um longo percurso para o acesso.
A Figura 1 ilustra que um morador da região da Estrada dos Alvarengas precisa percorrer cinco quilômetros, em sentido contrário, para chegar ao mesmo ponto de partida na Rodovia dos Imigrantes e então partir ao seu destino.
Figura 1 – Percurso entre Estrada dos Alvarengas e Rodovia dos Imigrantes. Fonte: Google Maps (2017)
Além dos clássicos revestimentos asfálticos, como por exemplo o Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ), o Stone Matrix Asphalt ou até mesmo o CPA, podem ser empregadas outras misturas asfálticas dependendo do tipo de tráfego ou a necessidade de uso. Nesse artigo, trataremos rapidamente de 5 misturas asfálticas: O Pré Misturado a Quente, Areia Asfalto a Quente, Microrevestimento Asfáltico a quente, o Tratamento Superficial e o Macadame Betuminoso.
O Stone Matrix Asphalt (SMA) é uma mistura asfáltica elaborada na década de 1960, na Alemanha. O SMA após compactado apresenta uma macrotextura que permite o escoamento das águas sem a sobreposição dos agregados, entretanto o SMA não tem como intenção apenas melhorar o escoamento da água e da aderência, mas principalmente de aumentar a resistência ao cisalhamento das misturas asfálticas.
O revestimento asfáltico mais comum empregado no Brasil é o Concreto Betuminoso Usinado a Quente, o CBUQ. Como já tratado em artigos anteriores, que você encontra aqui, o CBUQ é impermeável pois passa por um rigoroso controle de qualidade permitindo vazios apenas para variações de temperatura. Com a evolução do pavimento asfáltico surgiram também misturas porosas, conhecidas como Pavimentos Drenantes.
O concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ), conhecido também como concreto asfáltico usinado a quente (CAUQ), pode ser considerado a mais comum e tradicional mistura asfáltica quente utilizada no Brasil. O material está descrito na DNIT 031/2006.
O CBUQ é resultado da mistura de agregados, em geral bem graduados, de material fino para enchimento (filer) e do cimento asfáltico de petróleo (CAP). A massa formada pela mistura entre CAP e filer é chamada de mastique asfáltico, e além de preencher os vazios na mistura, o filer tem por função aumentar a viscosidade do material.
Como mencionado nos últimos artigos, os materiais geralmente empregados em bases e sub-bases podem ser estabilizados mecanicamente, como por exemplo Britas Graduadas Simples, Macadames e Bicas Corridas, ou estabilizados quimicamente através da utilização de cimento, cal ou polímeros.
Figura 1 – Características dos Agregados para pavimentação. Fonte da Figura: Autor Desconhecido.
Ao selecionar agregados que irão compor as misturas betuminosas, ou as camadas de base e sub-base, devemos levar em considerações algumas características importantes desses materiais e que podem comprometer o seu desempenho estrutural, ou até mesmo funcional. Os agregados além de resistirem aos esforços mecânicos devem proporcionar uma adesividade ao material, dessa forma algumas características entram em destaque.
Há um tempo atrás começou a circular nas redes sociais um vídeo em que um caminhão basculante despejava sobre o pavimento uma grande quantia de água, que por sua vez, rapidamente infiltrava no pavimento através de seu elevado índice de vazios. Com essa rápida infiltração da água no pavimento, muitos acabavam comentando que talvez essa fosse uma grande solução para para regiões que sofrem com enchentes. Mas seria realmente o Pavimento Drenante uma solução para esse tipo de problema?
Muitos que assistiam a esse tipo de vídeo viral na internet desconhecem das principais funções de um pavimento. O pavimento é uma estrutura não perene sobre um solo de subleito, composto por diversas camadas e que tem por função resistir aos esforços horizontais e verticais do tráfego e de ações climáticas. O revestimento, que é a camada superficial do pavimento, e em pavimentos flexíveis é composto por misturas asfálticas, pode ser densa ou não. Dessa forma surge o pavimento drenante, conhecida no meio técnico também como Camada Porosa de Atrito.
O pavimento drenante é um revestimento que possui de 18% a 25% de vazios, e com isso elevada capacidade de drenagem e de infiltração de água. Entretanto, essa água não pode percolar até as camadas inferiores pois acabaria diminuindo a capacidade de suporte do solo, resultando em defeitos na estrutura. Dessa forma, a Camada Porosa de Atrito é acompanhada de uma drenagem subsuperficial, logo abaixo da camada porosa, responsável por encaminhar a água até caixas coletoras. Diferente do que muitos acreditam, a água não deve infiltrar no solo de subleito pois isso resulta em defeitos como trincas, fissuras e recalques da estrutura. A Figura 1 ilustra a estrutura do Pavimento Drenante.
Figura 1 – Estrutura do Pavimento Drenante. Fonte: Departamento de Vias Públicas do Município de São Bernardo do Campo (2009)
Além da Inércia 