IP-06 DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS

Apresentação em tema: "IP-06 DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS"— Transcrição da apresentação:

1 IP-06 DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS
COM BLOCOS INTERTRAVADOS DE CONCRETO Disciplina: Pavimentação de Estradas II Profº. Carlos Eduardo Troccoli Pastana Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

2 IP-06 DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS COM BLOCOS INTERTRAVADOS DE CONCRETO
Amanda Rizzo Pesqueira Ra: Erick Wesley Schmidt Ra: Lucas de Oliveira Lozano Ra: Luiz Carlos Galli Neto Ra: Mariane Deam Ra: Rafael Colombo Neto Ra: Renato Pereira R. dos Santos Ra: ENGENHARIA CIVIL - 8º TERMO B Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

3 Sumário de apresentação
INTRODUÇÃO CONSIDERAÇÕES GERAIS PAVIMENTOS INTERTRAVADOS CARACTERÍSTICAS DOS BLOCOS INTERTRAVADOS CARACTERÍSTICAS DOS PAVIMENTOS INTERTRAVADOS DIMENSIONAMENTO MATERIAIS BIBLIOGRAFIA Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

4 1. introdução Atualmente, a utilização de blocos intertravados de concreto para pavimentação vem crescendo, sendo utilizados principalmente em parques, praças, calçadas, ruas e pátios. O avanço da utilização de blocos intertravados é devido às suas características, entre elas se destacam: o baixo custo de manutenção; remoção da área pavimentada e reutilização de aproximadamente 95% das peças. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

5 1. introdução Após a execução da pavimentação, o tráfego pode ser iniciado imediatamente, sem aguardar o tempo de cura; Mão de obra não precisa ser especializada; Facilidade no assentamento das peças. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

6 1. introdução Tipos de pavimentos com blocos intertravados de concreto: Piso de Concreto Raquete Piso de Concreto 16 faces Piso de Concreto Retangular Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

7 2. Considerações gerais Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B
A pavimentação com revestimento em blocos pré-moldado de concreto se tornou uma alternativa estrutural para pavimentos flexíveis; São resistentes aos movimentos de deslocamento individual, seja ele vertical, horizontal ou de rotação necessária para suportar os esforços. De acordo com NBR 9781/87: Altura mínima do bloco: 6,0 cm; Resistência mínima: 35 MPa; Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

8 3. Pavimentos intertravados
Pavimento flexível, cuja estrutura é composta por uma camada de base (ou base e sub-base), seguida por camada de revestimento junto a uma camada de assentamento; As juntas entre as peças são preenchidas por material de rejuntamento; Principal característica: Acabamento confortável para o trânsito, sendo que o bloco é simplesmente assentado e confinado, sobre uma camada de areia que serve de regularização da base e atua na distribuição das cargas e acomodação das peças. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

9 3. Pavimentos intertravados
1 - Contenção lateral; 2 - Areia de Rejuntamento; 3 - Peças de concreto 4 - Areia de assentamento ou pó de pedra; 5 - Base; 6 - Sub-base; 7 - Subleito; Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

10 4. Características dos blocos intertravados
Os blocos intertravados se destacam por suas principais vantagens: Facilidade no assentamento e conforto térmico; Facilidade de manutenção, reutilização de peças e custo competitivo; A liberação do tráfego é imediata; Acessibilidade às redes subterrâneas; Eficiência ambiental, pois existe a possibilidade de usar resíduos em sua composição; Capacidade de drenagem, com infiltração da água entre as peças, etc. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

11 5. Características dos pavimentos intertravados
As espessuras das camadas dos pavimentos intertravados dependem das seguintes características: Intensidade do tráfego que circulará sobre o pavimento; Características do terreno de fundação; Qualidade dos materiais constituintes das demais camadas. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

12 5. Características dos pavimentos intertravados
Características e definições básicas de cada um dos elementos do pavimento: Subleito: O subleito deve estar regularizado e compactado, na altura do projeto, antes da colação das camadas posteriores. - O subleito será considerado concluído para receber uma base ou sub-base quando sua capacidade (Índice de Suporte Califórnia) for igual ou maior do que 2%. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

13 5. Características dos pavimentos intertravados
Sub-base: A sub-base pode ser composta por materiais granulares, solo escolhido, solobrita ou tratado com aditivos, solo melhorado com cimento Portland. Definido também pelo valor de ISC mínimo necessário. Base: A base é a camada que recebe as tensões distribuídas pela camada de revestimento e tem como função principal proteger estruturalmente o subleito das cargas externas. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

14 5. Características dos pavimentos intertravados
Camada de Assentamento: A camada de assentamento tem como objetivo servir de base para o assentamento dos blocos e proporcionar uma superfície regular. A camada de assentamento é sempre composta por Areias, contendo no máximo 5% de silte e argila, e no máximo 10% do material retido na peneira de abertura de malha 4,8mm. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

15 5. Características dos pavimentos intertravados
É recomendado o enquadramento da areia na faixa granulométrica mostrada na figura abaixo: A forma dos grãos da areia utilizada interfere diretamente no comportamento e na deformação do pavimento intertravados. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

16 5. Características dos pavimentos intertravados
Modelo de Assentamento: O modelo de assentamento escolhido vai influenciar tanto na estética do pavimento quanto no seu desempenho; Modelo de “Espinho de Peixe” é o mais indicado, devido a sua menor deformidade, com maior nível de desempenho nos diversos testes realizados; A seguir apresentam-se os modelos de assentamento mais usuais: Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

17 5. Características dos pavimentos intertravados
Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

18 6. dimensionamento Estudos Geotécnicos do Subleito:
Os serviços Geotécnicos serão desenvolvido em 2 etapas: Serviços de Campo e Laboratório; Serviços de Escritórios. Serviços de Campo e Laboratórios: Os serviços de campo e laboratórios são executados em 3 fases: Reconhecimento Preliminar de Campo; Amostragem Sistemática; Ensaios Geotécnicos. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

19 6. dimensionamento Reconhecimento Preliminar do Campo:
O estudo deve prosseguir através das vistorias no campo. Nesse reconhecimento deverão ser obtidas as seguintes informações básicas: Existência ou não de revestimento primário (presença de materiais pétreos, escória ou entulho de boa qualidade) nas vias; Condições topográficas e aspectos à drenagem superficial e profunda das vias em questão. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

20 6. dimensionamento Amostragem Sistemática:
A amostragem da via será feita através de furos de sondagens, com espaçamento máximo entre dois furos consecutivos (no sentido longitudinal) de 75 metros. Furos intermediários a cada 25 metros, para simples identificação táctil-visual dos materiais encontrados. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

21 6. dimensionamento As sondagens que servirão para reconhecimento, coleta de amostras, traçados do perfil geotécnico do subleito serão executados com auxilio de equipamentos manuais. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

22 6. dimensionamento A amostragem das camadas representativas do revestimento primário será feita conforme intens abaixo: Subleito Natural: A coleta de amostras será no primeiro metro abaixo da cota final de fundação do pavimento. Subleito com Camadas de Revestimento Primário: Quando as vias existentes apresentarem camada com revestimento primário, em espessura superior a 10 cm, deverão ser coletadas amostras com uma profundidade de até 1,00 m abaixo da cota de fundação. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

23 6. dimensionamento Ensaios Geotécnicos:
Com base nas informações obtidas no reconhecimento do campo e no levantamento topográfico, o projetista poderá pré-definir a cota de implantação do pavimento. Ensaios Geotécnicos para o Subleito Natural: Os materiais serão estudados conforme os ensaios geotécnicos apresentados no Quadro a seguir: Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

24 6. dimensionamento Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

25 6. dimensionamento Ensaios Geotécnicos:
A classificação usada pelo DNER é baseada em três propriedades: a - análise granulométrica; b - Limite de Liquidez (LL); c - Índice de Plasticidade. Definições necessárias para esta classificação: O Limite de Liquidez (LL) é definido como sendo o conteúdo de água expresso por porcentagem de peso; O Limite de Plasticidade (LP) é definido como sendo o teor de umidade; O Índice de Plasticidade (IP) é a diferença entre o limite de liquidez e o limite de plasticidade: IP = LL − LP. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

26 6. dimensionamento 𝐼𝑆=𝐶.𝐵.𝑅+𝐶.𝐵.𝑅(𝑖𝑔)/2
Capacidade de suporte do subleito: A determinação da capacidade de suporte do subleito e dos materiais granulares constitutivos do pavimento é feita pelo CBR, em inglês “California Bearing Ratio”. O Índice de Suporte (I.S.) é dado por: 𝐼𝑆=𝐶.𝐵.𝑅+𝐶.𝐵.𝑅(𝑖𝑔)/2 Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

27 6. dimensionamento 𝑰𝑺≤𝑪.𝑩.𝑹
Impõe-se a condição de que o Índice de Suporte seja, no máximo, igual ao CBR. 𝑰𝑺≤𝑪.𝑩.𝑹 Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

28 6. dimensionamento Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B
Classificação dos tipos de tráfego: Carga Legal No método de dimensionamento foi considerado que a carga máxima legal no Brasil é de 10 toneladas por eixo simples de rodagem dupla (100Kn). Característica do trafego: As vias a serem pavimentadas serão classificadas de acordo com a instrução de projeto. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

29 6. dimensionamento 𝑁=365.𝑉𝑚.𝑃. 𝐹𝐶 . 𝐹𝐸 .(𝐹𝑅)
O pavimento é dimensionado em função do número equivalente N, dado por: 𝑁=365.𝑉𝑚.𝑃. 𝐹𝐶 . 𝐹𝐸 .(𝐹𝑅) Sendo: Vm = Volume diário médio de tráfego; P = Período de projeto ou vida útil, em anos; FC = Fator de carga ou Fator de operações de carga; FE = Fator de eixo; FR = Fator climático regional; FV = Fator de veículo Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

30 6. dimensionamento Considerações do Subleito:
A espessura do pavimento a ser construído sobre o subleito será calculada em função do Índice Suporte Califórnia (Método de Ensaio); No caso de ocorrências de subleito com suporte <2%, deverá ser feita sua substituição por solo com suporte ≤ 5% e expansão <2%; No caso de suporte CBR > 2% e de expansão ≥ 2%, deverá ser determinada em laboratório, a sobrecarga necessária para que o solo apresente expansão < 2%; Na determinação do Índice de suporte do subleito, emprega-se o Ensaio Normal de Compactação dos Solos. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

31 6. dimensionamento Estrutura do Pavimento:
Os pavimentos de blocos pré-moldados de concreto para vias urbanas são dimensionadas por dois métodos de calculo: Procedimento “A” Procedimento “B” A escolha do método de dimensionamento do pavimento será em função do numero “N” de solicitação por eixo padrão. * Procedimento indicado para vias submetidas a tráfego médio. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

32 6. dimensionamento Procedimento “A”:
Esse procedimento para dimensionamento é mais recomendado para vias com as seguintes características: - Vias de tráfego leve e muito leve com “N” até 10^5 solicitações do eixo simples padrão (não necessita camada de base); - Vias de tráfego meio pesado a pesado com “N” típico superior a 1,5 x 10^6 (emprego de base cimentada); Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

33 6. dimensionamento Procedimento “A”:
O método utiliza para dimensionamento da estrutura dois gráficos de leitura direta, fornecendo as espessuras necessárias das camadas do pavimento. O gráfico a seguir, fornece as espessuras necessárias de sub-base em função do valor do CBR do subleito e do numero “N” de solicitações; Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

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35 6. dimensionamento Procedimento “A”: Espessura da base cimentada:
𝑵≤𝟏,𝟓𝑿 𝟏𝟎 𝟔 , a camada de base não é necessária; 𝟏,𝟓𝑿 𝟏𝟎 𝟔 ≤𝑵<𝟏,𝟎𝑿 𝟏𝟎 𝟕 , a espessura mínima da camada base cimentada será de 10cm; 𝑵≥ 𝟏𝟎 𝟕 , a espessura de base cimentada será determinada através do gráfico a seguir: Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

36 6. dimensionamento Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

37 6. dimensionamento Procedimento “A”: Observações gerais:
Os blocos de concreto devem seguir as especificações da NBR 9780 e NBR 9781, cabendo ressaltar alguns itens como: A espessura dos blocos de revestimento será de 6 a 10 cm em função do tráfego: Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

38 6. dimensionamento Exemplo de Dimensionamento - Procedimento “A”:
Dados iniciais: Via pública a ser pavimentada com blocos intertravados de concreto, classificada como via de Tráfego Leve (N = 10^5). Os estudos geotécnicos indicaram valores de CBRp = 5,0%. Portanto, havendo necessidade da adoção de uma cada de sub-base com CBR ≥ 20%. 1 – Determinação da espessura da sub-base: Dá-se através do gráfico a seguir, com CBR=5%, obtém-se 18 cm. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

39 6. dimensionamento Exemplo de Dimensionamento - Procedimento “A”:
18 cm Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

40 6. dimensionamento 3 – Camada de assentamento da areia compactada:
Exemplo de Dimensionamento - Procedimento “A”: 2 – Determinação da camada da base: Para o valor de N=10^5, sendo inferior a 1,5 x 10^6, não é necessária a camada de base. 3 – Camada de assentamento da areia compactada: Utiliza-se mínimo de 5 cm. 4 – Camada de rolamento com blocos intertravados: Definidos através de tabela em função do tráfego em 6 cm. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

41 6. dimensionamento Procedimento “B”:
Esse procedimento para dimensionamento é mais recomendado para vias com as seguintes características: - Vias de tráfego médio a meio pesado com “N” entre 10^5 e 1,5 x 10^6 (utilização de bases granulares); - Princípio de ordem crescente de resistência das camadas do pavimento, reduzindo as deformações. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

42 6. dimensionamento Procedimento “B”:
Admite-se adoção de bases tratadas com cimento, com fator de equivalência estrutural k = 1,65; Após os parâmetros definidos de classificação de via, número de solicitações do eixo padrão “N”, bem como o valor de CBR do subleito definido, é determinado a espessura do material granular (Hbg) da base assentado sobre o subleito, através da tabela a seguir: Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

43 6. dimensionamento Espessura necessária para base puramente granular (Hbg): Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

44 6. dimensionamento Procedimento “B”:
Com o valor de Hbg definido, pode-se subdividir em dois (camada de sub- base puramente granular e camada de base cimentada), determinada em função do coeficiente adotado k=1,65. Recomenda-se: Bases com materiais nobres; Espessuras mínimas para as camadas de base: 15 cm para materiais puramente granulares; 10 cm para materiais tratados com cimento. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

45 6. dimensionamento Exemplo de Dimensionamento - Procedimento “B”:
Dados iniciais: Via de tráfego meio pesado – N = 10^6; Índice de Suporte Califórnia do Subleito: CBRsl = 5,0%; A alternativa a ser estudada é de uma base puramente granular. 1 – Espessura da base puramente granular: Através da tabela apresentada, com os dados iniciais, obtém-se Hbg = 29 cm. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

46 6. dimensionamento 2 – Areia de assentamento:
Exemplo de Dimensionamento - Procedimento “B”: 2 – Areia de assentamento: Utiliza-se, de acordo com a IP, 5 cm. 3 – Camada de rolamento com blocos intertravados: Definidos através de tabela em função do tráfego, em 8 cm. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

47 7. MATERIAIS Solos Subleito:
O subleito deverá estar regularizado e compactado na cota de projeto para receber as camadas superiores. Os solos de subleito deverão ser isentos de solo vegetal e impurezas e não deverão possuir expansão maior que 2,0%. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

48 7. MATERIAIS Sub-Base e Base:
Os materiais escolhidos no projeto para compor a camada devera seguir as instruções de execução de Material, podendo ser constituída por materiais granulares e materiais cimentados. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

49 7. MATERIAIS Camada de Assentamento:
A camada de assentamento dos blocos pré-moldado será sempre por areia, eventualmente pó de pedra. Não serão admitidos torrões de argila, matéria orgânica e outras substancias nocivas. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

50 7. MATERIAIS Blocos Pré-Moldados de Concreto:
Os blocos deverão ser produzidos por processos que assegurem a obtenção de peças de concreto suficientemente homogêneas e compactadas. As peças não devem possuir trincas, fraturas ou outro defeito que possam prejudicar seu assentamento e sua resistência. Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

51 7. bibliografia IP-6 INSTRUÇÃO PARA DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS COM BLOCOS INTERTRAVADOS DE CONCRETO; PAVIMENTO INTERTRAVADO DE CONCRETO: ESTUDO DOS ELEMENTOS E MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO – LUIZ OTÁVIO MAIA CRUZ; NBR 9780 – PEÇAS DE CONCRETO PARA PAVIMENTAÇÃO IMAGENS: GOOGLE Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

52 DÚVIDAS? Pavimentação de Estradas ll – 8º Termo B

53 Muito Obrigado pela atenção de todos!
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