Análise comparativa de soluções entre os métodos brasileiros e o MEPDG para reabilitação de pavimentos flexíveis: estudo de caso

Abstract

No Brasil, os pavimentos flexíveis novos e reabilitados geralmente não atingem a vida útil prevista em projeto. Por este motivo, os serviços de manutenção e de reabilitação são requeridos em tempo inferior ao previsto. O projeto de reabilitação de pavimentos flexíveis no Brasil segue o estabelecido em quatro procedimentos do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes, sendo, DNER-PRO 10/79 - Método A, DNER-PRO 11/79 - Método B, DNER-PRO 159/85 e DNER-PRO 269/94. No entanto, esses métodos são antigos e apresentam base empírica. Diversos órgãos rodoviários e centros de pesquisas de vários países realizam estudos e pesquisas para implantação de métodos de dimensionamento empírico-mecanicistas de reabilitação. Neste cenário, o Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide (MEPDG) é o método empírico-mecanicista de elaboração mais recente. Este trabalho tem como objetivo realizar um comparativo entre os métodos de reabilitação vigentes no Brasil e o MEPDG através do software Pavement ME Design e contribuir para a investigação de métodos de reabilitação de pavimentos asfálticos no Brasil. Foi realizado um estudo de caso a partir de dados levantados na rodovia estadual SC-110 (trecho Jaraguá do Sul ? Pé da serra de Pomerode, no Estado de Santa Catarina). A metodologia consistiu no dimensionamento de reabilitação por meio dos procedimentos brasileiros, DNER-PRO 10/79, DNER-PRO 11/79, DNER-PRO 159/85 e DNER-PRO 269/94, e o método norte-americano MEPDG. Foram estabelecidos os parâmetros necessários ao uso do MEPDG em relação aos dados comumente levantados no Brasil para projetos de reabilitação, de modo a se obter confiabilidade do dimensionamento e atender às necessidades brasileiras. Como resultado dos dimensionamentos realizados, o DNER-PRO 10/79 mostrou não haver necessidade de intervenção. Os métodos brasileiros apresentaram, como solução, a executar de uma camada em mistura asfáltica, sendo para o DNER-PRO 11/79 de 4,0 centímetros; para o DNER-PRO 159/85 de 3,0 centímetros; e para o DNER-PRO 269/94 de 6,5 centímetros. No dimensionamento com o MEPDG, com a confiabilidade de 80% no nível 3, obteve-se 3,0 centímetros de espessura em mistura asfáltica. Os quatro métodos disponíveis para o dimensionamento da reabilitação de pavimentos flexíveis, não asseguram certeza ao projetista brasileiro na opção por um deles, frente aos resultados obtidos. O MEPDG realiza análises que contam com a apresentação de gráficos e tabelas, através das quais o projetista pode avaliar a solução proposta de forma íntegra. A implantação de um método empíricomecanicista para reabilitação de pavimentos flexíveis requer dados de ensaios que representam o desempenho do pavimento em campo, o que necessita ser revisto e requerido nos procedimentos brasileiros. Observou-se, neste estudo, que a carência de dados conduzirá dúvidas aos projetistas no que se refere ao procedimento correto, o que seria minimizado com a utilização do MEPDG. Porém, pela falta de dados, diversos parâmetros extremamente necessários como a calibração de defeitos multicamadas e conformidade de fluência, levou o estudo ao uso do nível 3, o qual utilizada dados globais/regionais, e que influenciou no resultado obtido.

Abstract: In Brazil, the new and rehabilitated flexible pavements do not reach the necessary lifespan in the project. For this reason, maintenance and rehabilitation services are needed in less time than expected. The flexible pavement rehabilitation project in Brazil follows the established in four procedures of the National Department of Transport Infrastructure, being, DNER-PRO 10/79 - Method A, DNER-PRO 11/79 - Method B, DNER-PRO 159 / 85 and DNER-PRO 269/94. However, these methods are old and have an empirical basis. Several road agencies and research centers in several countries carry out studies and research to implement empirical-mechanistic designing methods of rehabilitation. In this scenario, the MechanisticEmpirical Pavement Design Guide (MEPDG) is the most recent empirical-mechanistic method. This work aims to make a comparison between the current rehabilitation methods in Brazil and the MEPDG through the Pavement ME Design software and contribute to the investigation of asphalt pavement rehabilitation methods in Brazil. It was carried out in a case study from data collected on the state highway SC-110 (Jaraguá do Sul - Pomerode, in the State of Santa Catarina). The methodology consisted of dimensioning the rehabilitation using Brazilian procedures, DNER-PRO 10/79, DNER-PRO 11/79, DNER-PRO 159/85 and DNER-PRO 269/94, and the North American MEPDG. The necessary adjustments were defined to use the MEPDG in relation to the current data collected in Brazil for rehabilitation, in order to obtain the results of the design and meet the Brazilian requirements. As a result of the designing carried out, DNER-PRO 10/79 demonstrated that there was no need for intervention. The Brazilian methods described as a solution of an asphalt overlay, being for DNER-PRO 11/79 of 4,0 centimeters, DNER-PRO 159/85 of 3,0 centimeters and for DNERPRO 269/94 of 6,5 centimeters. Designing with MEPDG, with 80% of reliability at level 3, registered 3,0 centimeters of thickness the asphalt overlay. The four methods available for dimensioning the rehabilitation of flexible pavements, do not ensure certainty for the Brazilian designer in choosing one of them, given the results obtained. MEPDG carries out analyses that count with a presentation of graphs and tables, through which the project can evaluate a proposed solution in its entirety. The implementation of an empirical-mechanical method for rehabilitation of flexible pavements requires test data that represent the performance of the pavement in the field, which needs to be reviewed and required in Brazilian procedures. In this study, the lack of data was observed. It is believed that the designer?s doubt about the correct procedure would be minimized with the use of MEPDG. However, due to the lack of data, several parameters can be extremely risky, such as the calibration of multilayer defects and fluency compliance, conducted or studied using level 3, which influence in the result studied