DEC 712 – ESTRADAS PAVIMENTAÇÃO

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    UEM UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL GRUPO DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES   - GET   DEC 712 – ESTRADAS PAVIMENTAÇÃO N OTAS DE  A ULAS   P ROF a  D R  a   S  ANDRA O DA   M  ARINGÁ , 2003    UEM U NIVERSIDADE E STADUAL DE M  ARINGÁ  D EPARTAMENTO DE E NGENHARIA C IVIL  G RUPO DE E NGENHARIA DE T RANSPORTES - GET SUMÁRIO 1 - HISTÓRICO  (Um Breve Histórico do Desenvolvimento da Engenharia Rodoviária)......................................................1 2 - CONSIDERAÇÕES GERAIS ....................................................................................................................................4 2.1 - INTRODUÇÃO........................................................................................................................................................4 2.2 - CLASSIFICAÇÃO DOS PAVIMENTOS........................................................................................................................5 2.2.1 - P  AVIMENTOS F LEXÍVEIS ...................................................................................................................................5 2.2.2 - P  AVIMENTOS R  ÍGIDOS  ....................................................................................................................................7 2.3 - COMPORTAMENTO DOS PAVIMENTOS.................................................................................................................... 7 2.4 - CAMADAS DOS PAVIMENTOS .................................................................................................................................8 2.4.1   - B  ASES E S UB -B  ASES F LEXÍVEIS E S EMI -R  ÍGIDAS ..................................................................................................... 8 2.4.2 - B  ASES E S UB -B  ASES R  ÍGIDAS  ...........................................................................................................................9 2.4.3 - R  EVESTIMENTOS  ........................................................................................................................................... 9 2.5 - CARACTERÍSTICAS E ASPECTOS FUNDAMENTAIS DOS PAVIMENTOS..................................................................... 10 2.5.1 - U TILIZAÇÃO DE M  ATERIAIS G RANULARES NA C OMPOSIÇÃO DAS C  AMADAS .................................................................... 10 2.5.2 - E STÁGIOS DA T ÉCNICA R  ODOVIÁRIA DE P  AVIMENTAÇÃO ......................................................................................... 10 2.6 - RESUMO - HISTÓRICO......................................................................................................................................... 11 2.7 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................................................... 11 3 - TIPOS DE SERVIÇOS ........................................................................................................................................... 12 3.1 - IMPRIMAÇÃO....................................................................................................................................................... 12 3.2 - PINTURA DE LIGAÇÃO ......................................................................................................................................... 12 3.3 - TRATAMENTOS SUPERFICIAIS SIMPLES (TSS), DUPLO (TSD) E TRIPLO (TST)........................................................ 12 3.4 - MACADAME BETUMINOSO.................................................................................................................................... 12 3.5 - PRÉ-MISTURADO A QUENTE (PMQ)...................................................................................................................... 13 3.6 - PRÉ-MISTURADO A FRIO (PMF)............................................................................................................................ 13 3.7 - AREIA-ASFALTO A QUENTE.................................................................................................................................. 13 3.8 - AREIA-ASFALTO A FRIO....................................................................................................................................... 13 3.9 - CONCRETO ASFÁLTICO........................................................................................................................................ 13 3.10 - MISTURA NA ESTRADA (ROAD-MIX) ................................................................................................................... 14 3.11 - SOLO-BETUME................................................................................................................................................... 14 3.12 - LAMA ASFÁLTICA............................................................................................................................................... 14 3.13 - BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ......................................................................................................................... 14 4 - A ESTRUTURA  ..................................................................................................................................................... 15 4.1 - INTRODUÇÃO...................................................................................................................................................... 15 4.2 - REFORÇO DO SUBLEITO E SUB-BASE ................................................................................................................... 16 4.3 - BASE................................................................................................................................................................... 16 4.4 - BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ............................................................................................................................ 17 5 - MELHORIA E PREPARO DO SUBLEITO  .............................................................................................................. 18 5.1 - DESCRIÇÃO......................................................................................................................................................... 18 5.2 - MATERIAIS.......................................................................................................................................................... 18 5.3 - EXECUÇÃO .......................................................................................................................................................... 18 5.3.1 - E QUIPAMENTO ............................................................................................................................................ 18 5.3.2 - O PERAÇÕES ............................................................................................................................................... 18 5.3.3 - C ONTROLE  ................................................................................................................................................ 19 5.3.4 - C ONDIÇÕES DE RECEBIMENTO ......................................................................................................................... 20 5.4 - MEDIÇÃO ............................................................................................................................................................ 21 5.5 - BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................................................... 21 6 - REFORÇO DO SUBLEITO ..................................................................................................................................... 22 6.1 - DESCRIÇÃO......................................................................................................................................................... 22 6.2 - MATERIAIS.......................................................................................................................................................... 22 6.3 - EXECUÇÃO .......................................................................................................................................................... 22 6.3.1 - E QUIPAMENTO ............................................................................................................................................ 22 6.3.2 - O PERAÇÕES ............................................................................................................................................... 22 6.3.3 - C ONTROLE  ................................................................................................................................................ 23 6.3.4 - C ONDIÇÕES DE RECEBIMENTO ......................................................................................................................... 24 6.4. MEDIÇÃO.............................................................................................................................................................. 25 6.5 - BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................................................... 25  7 - ESTABILIZAÇÃO DE SOLOS ................................................................................................................................ 26 7.1 - INTRODUÇÃO...................................................................................................................................................... 26 7.2 - CONCEITO DE ESTABILIDADE MECÂNICA............................................................................................................. 26 7.3 - ESTABILIZAÇÃO DE MATERIAIS GRANULARES ...................................................................................................... 26 7.4 - TIPOS DE ESTABILIZAÇÃO................................................................................................................................... 26 7.5 - ESTABILIZAÇÃO MECÂNICA - COMPACTAÇÃO ....................................................................................................... 27 7.5.1 - I NTRODUÇÃO  ............................................................................................................................................. 27 7.5.2 - E QUIPAMENTOS DE COMPACTAÇÃO .................................................................................................................... 29 7.5.3 - E SCOLHA DO EQUIPAMENTO DE COMPACTAÇÃO ..................................................................................................... 32 7.5.4 - C ONTROLE DE COMPACTAÇÃO .......................................................................................................................... 32 7.5.5 - B IBLIOGRAFIA R  ECOMENDADA ......................................................................................................................... 34 7.6 - ESTABILIZAÇÃO GRANULOMÉTRICA..................................................................................................................... 35 7.6.1 - I NTRODUÇÃO  ............................................................................................................................................. 35 7.6.2 - B  ASE E S UB -B  ASE E STABILIZADAS G RANULOMETRICAMENTE (DER-SP, 1991) ............................................................ 35 7.6.3 - E STABILIZAÇÃO DE S OLOS L  ATERÍTICOS ............................................................................................................. 40 7.6.4 - B IBLIOGRAFIA R  ECOMENDADA ......................................................................................................................... 40 7.7 - ESTABILIZAÇÃO DE AÇÃO CIMENTÍCIA................................................................................................................. 41 7.7.1 - I NTRODUÇÃO  ............................................................................................................................................. 41 7.7.2 - B  ASE DE S OLO -C IMENTO (B  ASE R  ÍGIDA ) ........................................................................................................... 41 7.7.3 - B  ASE DE S OLO -C  AL ...................................................................................................................................... 48 7.7.4 - B IBLIOGRAFIA R  ECOMENDADA ......................................................................................................................... 48 8 - REVESTIMENTOS ................................................................................................................................................ 49 8.1 - INTRODUÇÃO...................................................................................................................................................... 49 8.2 - REVESTIMENTOS CONSTRUÍDOS POR PENETRAÇÃO............................................................................................. 49  A. T RATAMENTOS S UPERFICIAIS ................................................................................................................................. 49 B. M  ACADAME B ETUMINOSO  ..................................................................................................................................... 60 C. C  APA S ELANTE  .................................................................................................................................................. 63 8.3 - REVESTIMENTOS CONSTRUÍDOS POR MISTURA ................................................................................................... 64  A. M ISTURA NA E STRADA (R  OAD -M IX )........................................................................................................................ 64 B. M ISTURA EM U SINA ............................................................................................................................................ 65 8.4 - RECICLAGEM DE PAVIMENTOS............................................................................................................................. 75 8.5 - PRINCIPAIS DEFEITOS DAS MISTURAS BETUMINOSAS.......................................................................................... 76 8.6 - BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA ............................................................................................................................ 77 9 - MATERIAIS PÉTREOS ......................................................................................................................................... 80 9.1 - GENERALIDADES................................................................................................................................................. 80 9.2 - CLASSIFICAÇÃO................................................................................................................................................... 80 9.2.1 - Q UANTO A G RANULOMETRIA ........................................................................................................................... 80 9.2.2 - Q UANTO À C  ARGA E LÉTRICA S UPERFICIAL  .......................................................................................................... 80 9.3 - PRINCIPAIS PROPRIEDADES DOS AGREGADOS..................................................................................................... 81 9.3.1 - R  ESISTÊNCIA M ECÂNICA ................................................................................................................................ 81 9.3.2 - D URABILIDADE  ........................................................................................................................................... 81 9.3.3 - Í NDICE DE F ORMA (DNER-ME 86-64)............................................................................................................. 82 9.3.4 - A DESIVIDADE A P RODUTOS  A SFÁLTICOS ............................................................................................................. 82 10 - MATERIAIS BETUMINOSOS ............................................................................................................................. 83 10.1 - DEFINIÇÃO........................................................................................................................................................ 83 10.2 - ASFALTOS PARA PAVIMENTAÇÃO ....................................................................................................................... 83 10.2.1 - C IMENTOS  A SFÁLTICOS DE P ETRÓLEO (CAP S )................................................................................................... 83 10.2.2 - A SFALTOS D ILUÍDOS (C UT - BACKS )................................................................................................................. 83 10.2.3 - E MULSÕES  A SFÁLTICAS  ............................................................................................................................... 84 10.3 - PRINCIPAIS ENSAIOS PARA CARACTERIZAÇÃO DO LIGANTE ASFÁLTICO.............................................................. 85 10.3.1 - V ISCOSIDADE S  AYBOLT DE M  ATERIAL B ETUMINOSO (ABNT/MB-517)..................................................................... 85 10.3.2 - P ENETRAÇÃO DE M  ATERIAIS B ETUMINOSOS (ABNT/MB-107/1971)...................................................................... 85 10.3.3 - P ONTO DE  A MOLECIMENTO DE M  ATERIAIS B ETUMINOSOS - M ÉTODO  A NEL E B OLA ....................................................... 86 10.3.4 - P ONTO DE F ULGOR (ABNT/MB-50/1972)...................................................................................................... 86 10.3.5 - D UCTILIDADE (ABNT/MB-167/1971; ASTM/D-113)...................................................................................... 86 10.4 - PROGRAMA SHRP............................................................................................................................................... 86 10.4.1 - E NSAIOS S UPERPAVE .................................................................................................................................. 87 10.5 - BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA........................................................................................................................... 90 10.6 - NORMAS - MÉTODO DE ENSAIO (ME) - DNER...................................................................................................... 91 11   -   MISTURAS BETUMINOSAS DENSAS ................................................................................................................ 93 11.1 - INTRODUÇÃO.................................................................................................................................................... 93 11.2 - DOSAGEM DE CONCRETOS ASFÁLTICOS............................................................................................................. 93 11.2.1 - D OSAGEM M  ARSHALL .................................................................................................................................. 94  11.2.2   - P ROCESSO DE R  UTHFUCS ............................................................................................................................. 95 11.2.3 - R  OTEIRO DE D OSAGEM M  ARSHALL .................................................................................................................. 96 11.3 - NORMAS - MÉTODO DE ENSAIO (ME) - DNER...................................................................................................... 97 12   -   FUNDAMENTOS SOBRE A MECÂNICA DOS PAVIMENTOS .............................................................................. 98 12.1 - SOLICITAÇÕES NAS CAMADAS............................................................................................................................ 98 12.2 - MODELO MECANÍSTICO DAS CAMADAS .............................................................................................................. 98 12.3 - PARÂMETROS PARA O ANTEPROJETO E PROJETO............................................................................................... 98 12.3.1 - S OLICITAÇÕES .......................................................................................................................................... 98 12.3.2 - P RESSÃO E ÁREA DE CONTATO ....................................................................................................................... 99 12.4 - DIMENSIONAMENTO DOS PAVIMENTOS ............................................................................................................. 99 12.4.1 - I NTRODUÇÃO ............................................................................................................................................ 99 12.4.2 - C LASSIFICAÇÃO DE S OLOS S EGUNDO A HRB ....................................................................................................100 12.5 - PECULIARIDADES DOS PROJETOS DE PAVIMENTOS...........................................................................................101 12.6 - BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA..........................................................................................................................102 13 -   PROJETO DE PAVIMENTOS .............................................................................................................................103 13.1 - CAPACIDADE DE SUPORTE................................................................................................................................103 13.2 - CLASSIFICAÇÃO DOS MATERIAIS GRANULARES .................................................................................................104 13.3 - TRÁFEGO..........................................................................................................................................................105 13.4 - ESPESSURA MÍNIMA DE REVESTIMENTO BETUMINOSO......................................................................................108 13.5 - DIMENSIONAMENTO DO PAVIMENTO................................................................................................................108  ANEXO 1 - MÉTODO DE PROJETO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS  ANEXO 2 - MÉTODOS DE ENSAIOS - DNER  ANEXO 3 - LISTAS DE EXERCÍCIOS  ANEXO 4 - PROJETO DE PAVIMENTOS    1 UEM U NIVERSIDADE E STADUAL DE M  ARINGÁ  D EPARTAMENTO DE E NGENHARIA C IVIL  G RUPO DE E NGENHARIA DE T RANSPORTES - GET 1 - H ISTÓRICO   U M B REVE H ISTÓRICO DO D ESENVOLVIMENTO DA E NGENHARIA R  ODOVIÁRIA    A engenharia rodoviária é uma das mais antigas artes co-nhecidas pela humanidade. O desenvolvimento da indústria e o aperfeiçoamento dos veículos de transporte induziram alterações e aperfeiçoamentos na Construção de Estradas e nos seus Métodos. A construção de estradas remonta a época dos primeiros aglomerados humanos. Os homens de então escolhiam os mais curtos e mais seguros caminhos para chegar a seus locais de pesca ou caça, estabelecendo trilhas, eventualmente dotadas de pontes de troncos caídos (pinguelas). Com o uso de animais de carga, essas trilhas precisaram ser melhoradas, aumentando-se sua largura e altura livre, além dos melhoramentos nas travessias de cursos d'água.  As primeiras estradas construídas pelo homem foram feitas em regiões montanhosas ou de floresta densa, locais em que existiam maiores empecilhos ao tráfego; por outro lado, o primeiro pavimento utilizado foi uma forração de troncos e galhos sobre terrenos brejosos, ainda hoje conhecida como "estiva".  A introdução da roda deu grande impulso ao transporte terrestre, gerando a necessidade de melhores cami-nhos e forçando o desenvolvimento de novas técnicas de construção rodoviária. A possibilidade de transportar maiores quantidades de carga gerou uma correspondente necessidade de melhorias no leito dos caminhos, das pontes e do traçado dos mesmos, evitando-se assim, a passagem por brejos e atoleiros.  A construção de estradas teve grande incremento com o advento da escravidão nas antigas civilizações (Assíria, Babilônia, Pérsia e, especialmente, no Império Romano). Nessa fase, o processo de construção de estradas estava diretamente ligado às necessidades de defesa, pois essas estradas, basicamente, ligavam as cidades às fronteiras. Dessa forma, as razões militares tiveram influência marcante no desenvolvimento das técnicas de construção rodoviária. Durante esse mesmo período, o comércio se utilizava mais do modal hidroviário, em virtude do seu baixo custo e maior segurança. Essa situação foi acentuada pela dissociação territorial dos diver-sos países e pela falta de conexão entre estradas, perdurando durante toda a idade antiga até a época Feudal. Durante esse período, houve grande aperfeiçoamento no modal hidroviário, apesar de, ao fim do período feu-dal, existir na Europa, uma rede de estradas de razoável qualidade, principalmente nos locais onde não havia rios ou lagos. Na Ásia, as estradas se desenvolveram através de rotas de caravanas, que ligavam a Ásia Central à Grécia, Roma e China. Essas rotas eram largas faixas de terra limpa, com vegetação forrageira e água para os animais. O caminho era marcado apenas por poços e estalagens, com passos e pontes isoladas nos rios.  A construção de pontes de pedra em arco surgiu na Antiga Pérsia, onde se usaram arcos em ogiva, porém, com os Romanos e seus arcos semi-circulares, essa construção tomou grande alento. Nas civilizações antigas, os
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