Pavimentos flexíveis brasileiros : análise do desempenho sob excesso de cargas

Abstract

Para o dimensionamento de pavimentos são considerados parâmetros de tráfego, sendo a carga máxima aplicada por eixo um dos principais. Quando o pavimento é solicitado por um carregamento superior ao considerado no projeto, ocorrem danos prematuros que afetam a qualidade ao rolamento e o funcionamento adequado das rodovias. Considerando isso, no presente trabalho se analisou duas estruturas de pavimentos flexíveis representativas de cada região brasileira solicitadas pela carga legal e por valores excedentes a essa, variando-se o tipo de eixo que a está transmitindo e a espessura do revestimento asfáltico dessas. No Brasil o principal mecanismo de degradação de pavimentos flexíveis é o trincamento por fadiga das camadas asfálticas, que é causado pela repetição de ciclos de carregamento e descarregamento, portanto esse foi o mecanismo de degradação considerado na análise dos efeitos da carga no desempenho de pavimentos típicos do país. A partir da revisão bibliográfica e de consultas a especialistas, escolheram-se os materiais das camadas de cada estrutura que melhor representavam as regiões, estimando seus módulos de resiliência também através de bibliografia. O programa EverStress FE foi empregado para simular a aplicação de cargas em pavimentos, podem-se selecionar as propriedades da estrutura e as magnitudes das cargas de eixo. Calculou-se, assim, as deformações geradas nas estruturas. Esses resultados aplicados em um modelo de vida de fadiga possibilitaram a análise da degradação ocorrida em cada estrutura em função do nível de carga. Como resultado secundário, analisou-se o efeito do aumento da espessura da camada asfáltica nesse processo, assim como o efeito do tipo de eixo através do qual a carga é aplicada. Comparou-se, ainda, os resultados obtidos pelo eixo padrão com um eixo simples de rodas duplas com diversos carregamentos, podendo analisar-se a relação do fator de equivalência de carga. Em adição, observou-se a reação gerada pelo aumento da tolerância do excesso de carga de 7,5% para 10%. Com essas análises, conclui-se que o excesso de carga aplicado diminuiu consideravelmente a vida de fadiga, chegando, em certos casos, a 33% do valor inicial. Contudo, esse efeito depende significativamente da estrutura do pavimento, suas espessuras e seus materiais de camadas. Os resultados explicitam a gravidade do efeito do excesso de carga em pavimentos flexíveis, trazendo, assim, a questão da adequação dos projetos, pavimentos com maior capacidade de carga, ou aumento de alternativas para o setor de transportes.