Desenvolvimento de aplicativo Android para calculo da espessura de pavimentos simples de concreto de cimento Portland pelo método PCA/1984

Abstract

Os pavimentos rígidos constituídos de placas de concreto de cimento Portland são pouco utilizados no Brasil. Apesar do cimento Portland ser o material aglutinante mais usado nas construções civis brasileiras, apenas cerca de 4% dos pavimentos são feitos com ele. Mesmo os pavimentos rígidos apresentando algumas vantagens em relação aos pavimentos flexíveis, como custo de manutenção (aproximadamente dez vezes menor), serem construídos sobre sub-base pouco resistente, não ser suscetível à variação climática, seu emprego não é uma tradição em nosso país. Observa-se que, o custo inicial de implantação, a necessidade de mão-de-obra qualificada e o dimensionamento moroso e trabalhoso se constituem como os principais motivos do pouco uso. O dimensionamento é realizado por meio de ábacos desenvolvidos na década de 1980, com controle à fadiga e à erosão. Esse trabalho visa facilitar o dimensionamento de pavimentos simples de concreto de cimento Portland, por meio do desenvolvimento de um aplicativo de celulares do tipo Android com interface intuitiva e resultados objetivos. O Aplicativo contempla o método adotado no Brasil pelo e desenvolvido pela Portland Cement Association de 1984 (PCA/84). Foram introduzidas as equações utilizadas no dimensionamento, representadas pelos ábacos e junto com os tipos de eixos (simples, tandem duplo e tandem triplo) foram calculados os números de repetições admissíveis. O aplicativo foi desenvolvido com a linguagem Java com o uso do programa Android Studio. De modo a validar os resultados obtidos pelo aplicativo, foi realizado um estudo comparativo para uma estrutura de pavimento simples de concreto de cimento Portland, entre os valores calculados manualmente a partir do método da PCA/84 e dos valores obtidos por meio do aplicativo. Como resultado obteve-se a mesma espessura para o pavimento, com uma diferença de 11,92% no consumo da fadiga e 21,83% no consumo da erosão. O uso do aplicativo pode auxiliar em projetos preliminares, dando uma noção da espessura necessária para o pavimento considerando o tráfego previsto quando varia-se os parâmetros e também pode ser uma ferramenta útil para mostrar as variações na espessura e como os dados de entrada influenciam na mesma, principalmente para alunos da graduação.

Rigid pavements built from Portland cement slabs aren´t very used in Brazil. Besides the Portland cement be the most used in civil constructions, only about 4% of the pavements are done with it. Even with rigid pavements presenting vantages when compared to flexible pavements, such as, low maintenance cost (about ten times less), been built on sub-base less resistant, insusceptible to climate variations, it use is not a tradition in our country. It is observed that the initial cost of implementation, the need for skilled labor and the slow and laborious design method are the main reasons for the low usage. The sizing is performed by means of abacuses developed in the 1980s, with fatigue and erosion control. This work aims to facilitate the sizing of Portland cement concrete pavements by developing an Android-type mobile application with an intuitive interface and objective results. The Application contemplates the method adopted in Brazil developed by the Portland Cement Association of 1984 (PCA / 84). The equations used in the sizing, represented by the abacuses among with the axes types (single, double tandem and triple tandem) were possible to calculate the number of permissible repetitions. The application was developed with the Java language using the Android Studio program. In order to validate the results obtained by the application, a comparative study was carried out for a simple Portland cement concrete pavement structure, between the values calculated manually from the PCA / 84 method and the values obtained through the application. As a result, the same thickness was obtained for the pavement, with a difference of 11.92% in fatigue consumption and 21.83% in erosion consumption. The use of the application can assist in preliminary projects, giving a notion of the thickness required for the pavement considering the predicted traffic when the parameters are varied and can also be a useful tool to show the variations in the thickness and how the input data influence in the especially for undergraduate students.