Análise experimental de pavimentos rodoviários delgados com basaltos alterados

Abstract

São apresentados os resultados de um estudo sobre o comportamento mecânico de pavimentos rodoviários delgados, construídos com basaltos alterados. Este tipo de rocha, de ocorrência abundante no Rio Grande do Sul e de fácil extração e britagem, foi empregado, como única camada granular, nas pistas experimentais construídas na Área de Pesquisas e Testes de Pavimentos, localizada no Campus do Vale da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em Porto Alegre. O desempenho de cinco pistas é analisado, acompanhando-se a evolução de defeitos superficiais, deflexões e deformações permanentes. Os módulos de resiliência dos pavimentos e do subleito são estimados retroanalisando-se as bacias defletométricas. Propõe-se como critério de ruptura a flecha de 25 mm, determinando-se, através de uma análise de confiabilidade, o número de ciclos de carga (aplicados por um simulador de tráfego linear) que causa esse nível de degradação em cada pavimento. Salientam-se os cuidados construtivos a serem adotados na construção de pavimentos delgados com basaltos alterados, e, por meio de uma análise de regressão múltipla, obtém-se uma equação de dimensionamento e fatores de equivalência de carga que contemplam as especificidades do tráfego e do material. Os resultados do estudo permitem concluir que esses materiais podem ser empregados na pavimentação de rodovias coletoras, proporcionando boa qualidade técnica e notável economia.

This thesis presents the results of a study on the mechanical behavior of thin pavements with weathered basalts. These rocks, which are easily extracted and crushed, can be found all over the volcanic spill on Rio Grande do Sul, Brazil southernmost state. Weathered basalts from two sites were used as granular layers of the experimental sections built at the Pavements Research and Testing Area, in Porto Alegre, the state capital. The performances of five of those sections are analyzed, following the evolution of surface cracking, deflections and rutting. Pavement and subgrade moduli are backcalculated from deflection basins. By means of a reliability analysis, the number of load cycles causing a 25 mm rut depth (adopted failure criterion) is estimated for each test section. Emphasis is given to the construction method. A design equation relating the number of load cyclcs (applied by a linear traffic simulator) to pavement thickness and weathered basalt strength is proposed. Load equivalence factors which consider both traffic and material characteristics are also presented. The results of this experimental research have led to the conclusion that weathered basalts may be used as base and sub-base layers o f thin rural pavements.