Reabilitação estrutural de um pavimento com camada drenante

Dissertação Mestrado em Engenharia RodoviáriaA reabilitação estrutural de pavimentos flexíveis normalmente realiza-se com a aplicação, no pavimento existente, de misturas betuminosas. O número de camadas e a espessura depende da qualidade existente e da qualidade requerida, definida no programa de reabilitação. As misturas betuminosas drenantes têm uma reduzida resistência e consequentemente uma reduzida capacidade de carga. Na reabilitação de pavimentos com camada betuminosa drenante, normalmente não se utiliza qualquer tipo de reabilitação que possibilite o aumento da sua resistência, de forma a reduzir a espessura do reforço do pavimento. A capacidade de carga deste tipo de misturas pode ser aumentada com a utilização de uma calda de cimento que preencha os vazios da camada drenante, aumentando o seu módulo de deformabilidade e, consequentemente a vida à fadiga do pavimento. Esta reabilitação consiste no espalhamento da calda na superfície do pavimento, com recurso a rodos, penetrando nos vazios da mistura até preencher toda a camada. O sucesso desta técnica depende da existência de ligação entre os vazios, de forma a permitir que a calda penetre através destes, e de uma viscosidade adequada da calda que permita o preenchimento completo dos vazios. O objectivo deste estudo é analisar a reabilitação estrutural de um pavimento com camada drenante utilizando uma calda e avaliar as suas propriedades no que diz respeito ao módulo de deformabilidade, vida à fadiga e deformação permanente. Neste trabalho apresentam-se os estudos de formulação da calda, assim como a determinação das suas propriedades. Realizou-se, ainda, um estudo técnico-económico das soluções alternativas de reabilitação de um pavimento, nomeadamente a substituição de camada drenante existente por uma camada de reforço, após fresagem, comparativamente à reabilitação estrutural da camada drenante existente. Em ambos os casos, após o tratamento escolhido (camada de reforço ou camada preenchida com calda), será ainda realizada uma nova camada de desgaste drenante, de modo a repor as condições iniciais de circulação.The flexible pavement structural rehabilitation is normally undertaken through the use of bituminous mixture on the existing pavement. The number of layers and the thickness depend of the existing quality on the pavement and on the required quality defined by the rehabilitation program. The porous bituminous mixture is a low stiffness material and consequently a material with a reduced bearing capacity. The rehabilitation of pavements which present porous bituminous mixtures usually don’t use any possibility to increase its bearing capacity, reducing the thickness of the pavement overlay. The bearing capacity of this type of mixtures can be increased by the use of a grout to fill the voids of the mixture, increasing the stiffness modulus and, consequently the fatigue life. The new material is obtained by spreading a grout over the pavement surface, with rubber scrapers, penetrating the voids of the mixture until it reaches the bottom of the layer. The properties of this recycled material are dependent on the void connectivity, in order to allow the grout to flow through them and on a correct viscosity of the grout to fill the voids. The objective of this study is to analyse the rehabilitation of a porous mixture using a grout and evaluate its properties in terms of stiffness, fatigue life and permanent deformation. Also the study conducted to design the grout and to evaluate its properties is presented in the study. A technical and economical study was developed regarding rehabilitation alternatives for porous layers, namely the replacement of the existing porous layers by new layers, after scarification, in comparison with the structural rehabilitation of the existing porous layers. In both cases, after the chosen treatment (overlayer or grout filled layer) a new porous layer will also be prepared, so as to reestablish the initial circulation conditions