Unit Root (Birim Kök) Testi

As trincas nos revestimentos asfálticos surgem na forma de micro-fissuras que, com o passar do tempo e aumento do número de ciclos de carga e descarga ou ciclos térmico, a que o pavimento é submetido, crescem e se ligam, formando uma trinca (VILCHEZ, 1996).

Segundo Colombier (1989), o aparecimento das trincas em pavimentos asfálticos é decorrente dos seguintes fatores:

Fadiga: ruptura da camada pela passagem de cargas repetidas após um determinado número de ciclos;

Retração: em locais com temperaturas muito baixas, combinadas com a utilização de camadas estabilizadas com ligantes hidráulicos (cimento, cal, etc.) surge a retração das camadas do pavimento, favorecendo a formação de trincas;

Movimentação do Subleito: movimento vertical diferencial entre os bordos das trincas, provocados pelo aumento de umidade, recalques, retração hidráulica e expansão; e

Defeitos Construtivos: gerados por uma composição inadequada das camadas do pavimento, má execução de juntas longitudinais e deslocamento das camadas.

Durante o ciclo de deformação, face ao carregamento do tráfego, as trincas sofrem concentrações de tensões repentinas e acabam aliviando as tensões no pavimento. A formação de zonas plásticas é espalhada ao redor da trinca durante o carregamento brusco da propagação das trincas. Durante o descarregamento elástico, as trincas são solicitadas com tensões residuais, que também contribuem para o seu desenvolvimento, porém de forma mais lenta.

As trincas isoladas podem apresentar as seguintes configurações:

Transversais (se aproximadamente perpendiculares ao eixo estrada); e

Longitudinais (se aproximadamente paralelas ao eixo estrada), sendo curtas quando a extensão for inferior a 1,0 m ou longas, caso contrário.

Existem ainda as trincas ditas interligadas, que são divididas em duas categorias:

Trinca em bloco, com lados bem definidos aparentando blocos; e

Trinca “couro de jacaré”, conjunto de trincas interligadas sem direções preferenciais, assemelhando-se ao aspecto de couro de jacaré, essas trincas podem apresentar, ou não, erosão acentuada nas bordas.

Atualmente, os modelos básicos de previsão do número de repetições de carga, para se atingir o trincamento por fadiga, baseiam-se na deformação de tração e no módulo de deformação. Existem vários modelos para determinação do número de repetições de carga que, leva à ruptura por fadiga na porção inferior da camada do revestimento, por exemplo:

Modelos de fadiga foram desenvolvidos pelo Instituto de Asfalto dos EUA (MS 1 e MS 11), pela Shell Oil e pelo Superpave (A-357), citados em Franco (2000);

Modelos de fadiga desenvolvidos por Pinto (1991), para misturas asfálticas brasileiras, utilizando (Δσ ou εt) e módulo de resiliência da camada asfáltica, e

Rodrigues (1991) - modelo obtido através da relação entre a vida de fadiga e a densidade de energia de deformação (energia de deformação por unidade de volume).

Os modelos de fadiga necessitam ser calibrados de forma a corrigir os valores determinados em laboratório, que são obtidos em condições específicas, tais como: carregamento e frequência de carregamentos constantes, temperatura fixa, forma e tipo de compactação, etc., diferentes das condições esperadas no campo.

A forma mais usual é a aplicação de um fator campo/ laboratório dado pela equação 2.1.

lab c f N

N (2.1)

Em que: Nc: número de repetição de carga para atingir o trincamento por fadiga

Nlab: número de repetição de carga para atingir o trincamento por

fadiga no laboratório, e

f: fator campo/ laboratório.

Segundo Pinto e Motta (1995), o fator campo-laboratório é bastante variável na literatura nacional e internacional. Para um número de aplicação de carga N de campo calculado, segundo os fatores de equivalência de carga do método de dimensionamento do DNER e para uma área trincada de 40%, o fator campo/ laboratório pode variar de 103 a 5 x 104.

2.2.2 Deformações permanentes _{– Afundamento “trilha de roda”}

A deformação total de um pavimento flexível ocorre devido à ação cíclica do tráfego de veículos pesados, sendo dividida em duas parcelas: deformação resiliente ou reversível e plástica ou permanente. É fato, que o defeito mais frequente nos pavimentos flexíveis, no Brasil, é o trincamento da camada superior de concreto asfáltico, que se desenvolve a partir da flexão alternada da camada de revestimento apoiada em camadas granulares, geralmente bastante deformáveis elasticamente.

Porém, observam-se também deformações permanentes irreversíveis nas trilhas de rodas dos veículos comerciais em estradas, corredores de ônibus urbanos, pátios de veículos pesados e outros.

A deformação permanente ou plástica é a deformação que ocorre no material, tendo em vista a ação de uma carga, e que não é recuperável quando cessa o carregamento.

Em projetos de pavimentos flexíveis, seu efeito é caracterizado pelos afundamentos ao longo da trilha de roda nas rodovias e pelas irregularidades na superfície dos pavimentos, que por consequência diminuem os níveis de segurança e aumentam o desconforto dos usuários.

O afundamento de trilha de roda é um defeito do pavimento flexível associado ao acúmulo de deformação vertical permanente, desenvolvido em cada camada constituinte do pavimento (MOTTA 1991; GUIMARÃES, 2001). O valor admissível do afundamento de trilha de roda para auto-estradas é de 10 mm, e para estradas de menor volume de tráfego poderia chegar a 16 mm, mas ao atingir 20 mm recomenda-se o reparo imediato (MEDINA 2005).

Modelos de previsão da deformação permanente dos materiais de pavimentação têm sido desenvolvidos a partir de dados obtidos em laboratório, principalmente através de ensaios triaxiais de cargas repetidas. Nestes ensaios são utilizados corpos de prova preparados para as condições de temperatura, estado de tensões, umidade e densidade próximas ao encontrado em campo.

O modelo matemático simplificado, mais comumente citado na literatura para representar a deformação permanente é o modelo proposto por Monismith et al. (1975), apresentado na equação 2.2.

B

p A N (2.2)

A e B: parâmetros experimentais; e N: número de repetições de carga.

O modelo simplificado representa bem o comportamento à deformação permanente para variação do número de aplicações de carga, das condições específicas de carregamento e da preparação de cada material, se considerados os solos granulares e argilosos. Entretanto, não prevê mudanças no comportamento em função de variações climáticas ou variações de parâmetros das camadas, tais como: umidade, densidade e estado de tensões, uma vez que ele relaciona apenas o número de aplicação de carga à deformação permanente (FRANCO, 2000).