PATOLOGIAS DOS PAVIMENTOS URBANOS

Marco Antônio de Morais Alcantara

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As principais causas das patologias de pavimentos

As patologias de pavimento não têm obrigatoriamente as mesmas causas, estas podem ser decorrentes de fatores diversos, tais como:

a) O tráfego de veículos

Neste caso, pode-se pensar no tempo de utilização do pavimento, E no desgaste associado; na carga de solicitação por roda de veículo, assim como, o tipo de solicitação. Quanto ao tipo de solicitação pode-se pensar em aspectos como: esforços repetitivos ou alternados, esforços de compressão e de tração no pavimento, assim como esforços de cisalhamento. Os esforços de compressão são decorrentes da aplicação de cargas diretamente ao pavimento, e os de tração podem ser resultantes da redistribuição dos esforços de compressão, em função do tipo de apoio, assim como, das ações de frenagem de veículos. Os esforços de cisalhamento podem ser decorrentes das ações de aceleração e de frenagem, assim como os de mudança de direção. Neste sentido se pode pensar nas peculiaridades do tráfego urbano.

b) As condições de execução

Os defeitos devido à execução podem incluir tanto aqueles que ocorrem devido ao processo construtivo de pavimentos, como também, a escolha dos materiais, a dosagem, a qualidade dos materiais e, em último caso, a negligência na execução, como por exemplo na fase de compactação do subleito. As condições finais da obra podem resultar em condições favoráveis para a degradação de pavimentos, pela concentração de águas pluviais e pela infiltração desta nas camadas do pavimento.

 c) Qualidade e as propriedades dos materiais

A qualidade dos materiais é de suma importância, podendo-se destacar as dos materiais betuminosos, que podem variar em consistência, viscosidade, sensibilidade à temperatura, e nível de fluência. Os agregados devem estar isentos de finos expansíveis, decorrentes da produção, e e apresentar bom grau de sanidade, visto que, sob a ação do tráfego, estes agregados podem se desagregar, liberando finos, podendo provocar ondulações no pavimento, resultantes de expansões decorrentes da ação destes finos.

Com relação aos materiais betuminosos, a perca de componente voláteis induz ao envelhecimento do pavimento, devendo ter este um período de vida útil. Da rigidez e da fissuração decorrente deste envelhecimento, ocorre o aumento da permeabilidade. Ocorre também a diminuição da adesão aos agregados, e a fácil desagregação.

As propriedades térmicas são importantes, sobretudo em termos de ciclos de dilatação e de contração dos materiais, quando se consideram as suas diferenças de comportamento. A aderência do asfalto aos diversos materiais pode ser uma propriedade afetada, quando se considera os diferentes valores de dilatação individuais.

Da mesma forma, a diferença de rigidez entre o asfalto e os diversos materiais pode influenciar quando em diferentes níveis de deformação tanto por ações mecânicas aplicadas ou de origem térmicas.

Quanto aos solos, existe a já citada expansão, e as peculiaridades na compactação, assim como o índice de resistência.

Exemplos de patologias de pavimentos urbanos

A seguir procura-se apresentar as principais patologias dos pavimentos urbanos, conforme os casos mais frequentes, e poderá se observar que de modo geral um dos fatores ora citados poderá ser o mais relevante, assim como pode haver associações de efeitos:

a) Fissuras

As fissuras podem ter diversas causas, tais como: (i) o excesso de finos utilizados no revestimento, (ii) a compactação excessiva; e naturalmente, ainda pode ser tomada em consideração a ação do tráfego.

 

b) Formação de “panelas”

Como causas principais das formações de “panelas” podem ser consideradas: (i) a baixa capacidade de suporte do subleito, (ii) o excesso de cargas, e sendo tudo favorecido pela concentração de águas pluviais na pista. 

Uma vez criada uma panela, outros problemas podem contribuir para o seu desenvolvimento e evolução, tais como: (i) o enrijecimento do asfalto, dado pelo seu envelhecimento, (ii) o baixo poder ligante deste neste estágio. Ainda, podem ser mencionados os ciclos de dilatação e de contração dos materiais, os quais podem também podem agravar o problema. 

Uma vez que o processo tenha sido iniciado, este tende a se agravar, principalmente quando a base é de material granular, de modo que este tende a evoluir para "buracos na pista", podendo acarretar até a necessidade da reconstrução do pavimento, já não se tratando mais então de um simples serviço de manutenção da pista.

 

c) Trincas no pavimento

As trincas de pavimento podem ter diversas características, tais como de serem lineares (com as variantes de ser ao longo da pista ou perpendiculares à ela), e ainda, existem as que se dão de modo generalizado, conhecidas como "Trincas de jacaré”. As razões para os diferentes tipos de trincas podem ser diferentes.

  

As trincas de jacaré são generalizadas imitando o desenho do couro do jacaré, e podem ser o resultado dos fatores diversos agrupados como a baixa resistência do pavimento à fadiga, devido ao envelhecimento do asfalto, ou o sub dimensionamento do pavimento. 

Já as trincas lineares podem ser decorrentes de: (i) contração do pavimento, ou da (ii) ação de esforços mecânicos induzidos pelo tráfego; e ainda, elas podem ser influenciadas pela (iii) propagação de fissuras da base e (iv) do envelhecimento do pavimento.

Alguns casos de trincas longitudinais são consequência de recalques diferenciais decorrentes de situações como as que ocorrem quando dos alargamentos de pistas, visto que pode haver dificuldades de compactação muito próximo do meio fio e das sarjetas, criando condições diferenciadas no pavimento.

Esforços de tração não suportados pelo material, resultante de frenagens, também podem contribuir para o aparecimento de trincas, as transversais.

Um tipo de trinca que não depende da ação do tráfego é o caso das trincas em bloco, que podem ser consequência dos fatores conjugados da contração da capa asfáltica e da baixa resistência à tração do material.

d) Erosão e desgaste de pavimentos

A erosão de pavimentos é geralmente o resultado de casos de declividade acentuada, implicando na maior velocidade do escoamento das águas pluviais, as quais atuam de modo erosivo progressivo, auxiliadas pela formação de caminhos preferenciais da água, e podem ser favorecidas pelo baixo poder ligante do asfalto, em casos de pavimentos envelhecidos.

 

e) Deformação de pavimentos

Por este tipo de patologia se pode compreender os "afundamentos" de pavimentos, as "ondulações", e as deformações plásticas do revestimento. Os afundamentos ou recalques são resultantes das deformidades do subleito ou do material de base. São comuns nos casos onde há má compactação do subleito, e mau acerto do greide. 

As ondulações no pavimento ainda podem ser decorrentes da expansão dos solos em razão da presença de minerais expansivos, e ainda, da ação de raízes de árvores.

Um tipo de deformação bastante conhecido é o decorrente da "ação de roda", onde, o problema se mostra localizado pela direção da ação do tráfego. Isto pode ser favorecido pela compactação inadequada, mistura asfáltica ruim, ou ao enfraquecimento dos materiais por infiltração.

Uma deformação plástica horizontal pode ser causada pela fluência do asfalto sob a ação do tráfego, na direção do tráfego, sobretudo onde há parada e saída de veículos; e em interseções. As causas são normalmente tanto a mistura asfáltica pouco estável como a má ligação entre o revestimento e a base.

f) Descolamento do revestimento

O descolamento do revestimento é um caso típico de onde existe baixa coesão entre o revestimento e o material de base, e pode ser manifestado como o resultado de solicitações de cisalhamento, provocadas pelos esforços de frenagens e de mudança de direção, e ainda pela baixa aderência entre o revestimento e o material de base.

g) Dissolução do material betuminoso

É resultante do derrame de óleos no pavimento, proveniente dos veículos. É comum acontecer em pontos de paragens de ônibus.

h) Exsudação

É consequente da má distribuição do material asfáltico, da má formulação, e do excesso de material betuminoso, conduzindo a formação de manchas na superfície. Deixa a superfície reflexiva e pegajosa. A exsudação não tem retorno e o asfalto tende a vir para a superfície

i) Agregados polidos

Vem a ser consequências do desgaste do pavimento. Diminuem a resistência à derrapagem.

Desempenho de pavimento e escolha do tipo de pavimento

Um aspecto importante é o tipo de pavimento e qual é o seu desempenho, e de que maneira se poderia tirar partido da solução. Para tanto se deve considerar, por exemplo, a durabilidade, a resistência ao rolamento, distancia de frenagem, o condicionamento térmico, a economia em iluminação quando na sinalização, as condições de manutenção.

Neste sentido deve-se então analisar o tipo de material, para saber sobre o seu comportamento, e o tipo de via. Por exemplo, se uma via é um corredor de tráfego, deve-se procurar utilizar materiais duráveis, e que não requeiram manutenção constante, assim como o material/sistema deve oferecer baixa resistência ao rolamento. Já no caso de uma via de uso local, se pode pensar em um material de fácil manutenção, e deve ser diminuído o incentivo ao uso da velocidade.

Um dos incentivos que se tem recebido em pavimentação é o uso de materiais recicláveis, e o desempenho ambiental de tal modo que os materiais apresentem baixa sonoridade e não criem ilhas de calor.