Segmentos monitorados de Araranguá: construção e previsão de desempenho do revestimento em camadas singulares e integradas

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2016.A prática tem mostrado que rodovias com alto volume de tráfego têm apresentado uma prematura perda de desempenho relacionado às condições estruturais e funcionais. Esse fato tem alertado para a necessidade de mudanças na concepção de projetos, seleção correta de materiais e atendimento das técnicas executivas e de manutenção. Nesse contexto, a Rede Temática de Tecnologia do Asfalto, patrocinada pela Petrobras, em conjunto com diversas universidades brasileiras, implementou uma pesquisa sobre a construção e monitoramento de segmentos rodoviários em várias regiões do país com o objetivo de formar um banco de dados sobre a caracterização e comportamento de materiais, processos executivos e desempenho de estruturas de pavimentos. A partir desse banco de dados será desenvolvido um novo método de dimensionamento de pavimentos flexíveis, calibrado para a realidade brasileira. Em Santa Catarina, assim como em outros estados foram selecionados trechos de rodovias para serem acompanhados durante a execução e monitorados quanto ao desempenho estrutural e funcional. Nesse trabalho, apresenta-se as informações relativas aos 5 segmentos inseridos na obra de duplicação da BR-101/SC. Os segmentos foram acompanhados desde a etapa de caracterização dos materiais em laboratório, controle tecnológico da fase executiva, desempenho da mistura asfáltica através de ensaios como fadiga e deformação permanente e avaliação das condições estruturais e funcionais através de levantamento de deflexões, irregularidade, afundamento de trilha de roda e atrito. Foi possível também realizar a estimativa de vida útil para os pavimentos com base nos módulos obtidos por retroanálise. Em um dos segmentos, parte da camada de revestimento foi executada em asfalto-borracha, possibilitando que se avalie também o desempenho do segmento considerando o revestimento executado com um único tipo de mistura (camada singular) ou com dois tipos de mistura (camadas integradas). A análise dos resultados indicam que antes do primeiro ano de abertura ao tráfego os segmentos em camada singular já irão apresentar trincamento por fadiga, enquanto que, para o segmento com camadas integradas, os trincamentos começarão a aparecer a partir do terceiro ano. As previsões indicam que o método vigente para o dimensionamento do pavimento não atende ao tráfego previsto para o período de projeto.Abstract : Practice has shown that roads with high traffic volume have presented a premature loss in performance related to structural and functional conditions. This fact has drawn attention to the need for change in project design, correct selection of materials, and meeting the executive and maintenance techniques. In this context, the Thematic Network of Asphalt Technology, sponsored by Petrobras, in conjunction with several Brazilian universities, implemented a study on the construction and monitoring of road segments in several regions of the country with the goal of forming a database on materials characterization and behavior, as well as processes and performance of pavement structures. From this database, a new method for dimensioning flexible pavements calibrated for the Brazilian reality will be developed. In Santa Catarina, as well as in other states stretches of highways have been selected to be followed during the implementation and monitored for structural and functional performance. In this study, the characterization of 5 segments inserted in the work of doubling BR-101/SC, are presented, as well as the performance prediction from the year of opening to traffic. The segments were followed from the step of materials characterization in the laboratory, technological control of the executive phase, performance of asphalt mixture through testing, such as resilient modulus, fatigue, permanent deformation, and evaluation of structural and functional conditions through inspection of deflections, irregularity, slippage cracks, and friction in the zero year of opening to traffic. It was also possible to estimate the service life for the pavements based on the modules obtained by back analysis of the deflection basins. In one of the segments, part of the coating layer was rubberized asphalt, making it possible to also evaluate the segment performance considering the coating with a single type of blend (single layer) or two kinds of blends (integrated layers). The analysis, indicate that, the segments in a single layer already started to crack due to fatigue before the first year of opening to traffic, while the segment with integrated layers will begin to present cracks from the third year on. The estimates indicate that the current method for scaling the surface does not meet the predicted traffic for the period of the project