Desempenho de revestimentos asfálticos executados em camada singular e integradas em rodovias de tráfego pesado: segmentos monitorados de Araranguá

Abstract

Nos últimos anos, tem-se observado que rodovias em pavimento flexível, com alto volume de tráfego e dimensionadas pelo método vigente no Brasil, não têm atendido as solicitações do tráfego, resultando em perdas prematuras do desempenho do pavimento. Desde a década passada, o meio acadêmico acena para a necessidade de um procedimento de dimensionamento mais adequado à realidade técnico-científica do País, ao perfil da frota e magnitude das cargas transportadas, fundamentado em critérios mecanísticos e de desempenho dos materiais. Diante desse desafio, a PETROBRAS implantou em 2006 a Rede Temática de Tecnologia em Asfalto visando desenvolver um novo método brasileiro de dimensionamento de pavimentos flexíveis. Para tornar isso possível foram construídos trechos experimentais que estão permitindo o estabelecimento de um banco de dados com informações sobre o processo construtivo, a caracterização e o comportamento dos materiais, assim como, o desempenho do pavimento ao longo do tempo. Neste contexto, a presente pesquisa tem por objetivo realizar a avaliação do desempenho funcional e estrutural de três segmentos inseridos nas obras de duplicação da rodovia BR-101, no município de Araranguá/SC. Os segmentos apresentam estruturas semelhantes, diferenciando-se pela camada de revestimento. Em dois segmentos a espessura do revestimento foi executada com um tipo de mistura asfáltica (camada singular) e no terceiro segmento o revestimento foi executado com dois tipos de mistura asfáltica (camadas integradas), sendo utilizada na camada superior uma mistura resistente ao fenômeno de deformação permanente e na camada inferior empregou-se uma mistura resistente ao fenômeno de fadiga. O monitoramento sistemático realizado ao longo de três anos, a partir da abertura ao tráfego (2014), mostrou um melhor desempenho do segmento com revestimento em camadas integradas. Nos segmentos com revestimentos em camada singular o trincamento iniciou já no primeiro ano de abertura ao tráfego, indicando que efetivamente o método de dimensionamento e a forma de caracterizar misturas asfálticas não atendem ao tráfego incidente nas rodovias de tráfego pesado. Por fim, observou-se que a estimativa de vida útil realizada se aproxima do que ocorre nos segmentos monitorados em termos de porcentagem de área trincada no revestimento.

Abstract: In recent years, it has been observed that flexible pavement roads designed by the current method in Brazil, have not endured the demands in areas of heavy traffic, resulting in premature loss of pavement performance. In the last decade, academia has shown the need for a pavement design better suited to the technical scientific reality of the country, for the fleet profile and the magnitude of the transported cargos, based on mechanistic criteria and material performance. In response to this challenge, PETROBRAS implemented the Rede Temática de Tecnologia em Asfalto in 2006, aiming at developing a new Brazilian design method of flexible pavements. In order to make this possible, experimental sections were constructed that allow the establishment of a database with information about the constructive process, material characterization and behavior as well as pavement performance over time. In this context, the present research has the purpose to perform an analysis of the functional and structural performance of three road segments inserted in the duplication construction of BR-101 highway, in the city of Araranguá/SC. The road segments have similar structures that are differentiated by the surface layer. In two of them, the surface was completely executed by one type of asphalt mixture (single layer) and in the third road segment, the surface layer was executed by two types of asphalt mixture (integrated layers), where the top of the asphalt layer was constructed with mixture to resist the rutting and the bottom layer was constructed with mixture to resist the fatigue cracking (bottom-up cracking). The systematic monitoring carried out over three years, since the opening of these three road segments (2014), showed a better performance of the segment with integrated layer. Cracking in the single-layer coating started in the first year of operation, indicating that the current design method and the way of characterizing asphalt mixtures do not serve the traffic demand on the well-traveled highways. Finally, it was observed that the estimated lifespan is close to what occurs in the monitored segments in terms of the cracked area percentage on the surface.