30 / AGOSTO / 2016
DESENVOLVIMENTO DE MODELO DE DETERIORAÇÃO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS COM USO DE INSTRUMENTAÇÃO E SISTEMA WEIGH IN MOTION
INTRODUÇÃO
Nosso objetivo....
Associar o nível de deterioração de estruturasdiferentes com as condições específicas de tráfego, climae materiais, a partir dos dados da sistema de pesagem em movimento (WIM) e do monitoramento do trecho experimental.
3
TRECHO
EXPERIMENTAL
TRECHO EXPERIMENTAL
Localização
Autopista Fernão Dias BR 381
km 949 (sentido São Paulo) entre as cidades de Extrema (MG) e Bragança
Paulista (SP)
5
TRECHO EXPERIMENTAL
Segmentos
6
PAVIMENTO REMANESCENTE
ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Amostras Preparadas em Laboratório
10
100
1.000
0,01 0,1 1
MR
-(M
Pa)
Tensão de Confinamento (MPa)
BGS - CP01
BGS - CP02
1.000
10.000
100.000
0,01 0,1 1
MR
-(M
Pa)
Tensão de Confinamento (MPa)
BGTC - CP01
BGTC - CP02
1.000
10.000
0,01 0,1 1
MR
-(M
Pa)
Tensão de Confinamento (MPa)
RAP+Emulsão - CP03
1.000
10.000
0,01 0,1 1
MR
-(M
Pa)
Tensão de Confinamento (MPa)
RAP+Espuma - CP01
RAP+Espuma - CP02
RAP+Espuma - CP03
7
MONITORAMENTOÁREA TRINCADA
AFUNDAMENTO EM TRILHA DE RODA
IRI
FWD
0,00
5,80 5,99 6,04 6,288,08 8,20 9,78
12,54
16,84
49,93
61,40
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
55,0
60,0
65,0
70,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Áre
a Tr
inca
da
(%)
Tempo (meses)
PERÍODODE CHUVAS
RESULTADOS
Levantamento dos DefeitosÁrea Trincada: Base em BGS
Os demais segmentos ainda não apresentaram
trincamento
9
RESULTADOS
Afundamento em Trilha de Roda
0
1
2
3
4
5
6
T =
3M
T =
5M
T =
6M
T =
7M
T =
8M
T =
9M
T =
10
M
T =
11
M
T =
12
M
T =
15
M
T =
17
M
Afu
nd
ame
nto
(m
m)
BGS
BGTC
RAP+EMULSÃO
RAP+ESPUMA
10
RESULTADOS
11
FWD (Deflexão Máxima)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
948,700 948,800 948,900 949,000 949,100 949,200
Deflexão (
0,0
1 m
m)
Distância (km)
Idade 0 Meses
Idade 3 Meses
Idade 7 Meses
Idade 9 Meses
Idade 12 Meses
Idade 15 Meses
Segmento 2
BGTCSegmento 1 BGS
Seg. 3 - RAP
+Emulsão
Segmento 4
Rap+Espuma
Pista Antiga a
Montante
Pista Antiga a
Jusante
RESULTADOS
FWD (Bacias de Deflexão)0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
20,0
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0
BGTC
• Efeito do tráfego;
• Equivalência do subleito;
• Efeito da cura dos materiais;
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0
BGS - Mês 0 TRE
BGS - Mês 0 EIXO
BGS - 3 Meses TRE
BGS - 3 Meses EIXO
BGS - 7 Meses TRE
BGS - 7 Meses EIXO
BGS - 9 Meses TRE
BGS - 9 Meses EIXO
BGS - 12 Meses TRE
BGS - 12 Meses EIXO
BGS - 15 Meses TRE
BGS - 15 Meses EIXO
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
20,0
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0
RAP+Espuma
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
20,0
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0
RAP+Emulsão
12
RESULTADOS
Trecho 1 - BGS Trecho 2 - BGTC
Trecho 3 – Reciclagem com Emulsão Trecho 4 – Reciclagem com Espuma
13
TRECHO EXPERIMENTAL
Modelagem
Pavimento flexível, idade 0, base de BGS
Tensão Vertical
Tensão Horizontal
Deflexão Deformada
1000x
Deflexão Deformada
14
TRECHO EXPERIMENTAL
Modelagem
Pavimento semirrígido, idade 0, base de BGTC
Deflexão Deformada
1000x
Deflexão Deformada
Tensão Vertical
Tensão Horizontal
15
TRECHO EXPERIMENTAL
Modelagem
Pavimento reciclado, idade 0, base de RAP+Emulsão
Tensão Horizontal
Tensão Vertical
Deflexão Deformada
1000x
Deflexão Deformada
16
TRECHO EXPERIMENTAL
Sensores
Deformação longitudinal na fibra inferior do concreto asfáltico da estrutura de base em RAP com espuma de asfalto: eixo tandem duplo
Deformação longitudinal na fibra inferior do concreto asfáltico da estrutura de base em BGS: eixo tandem duplo
17ton
17
WEIGH IN MOTIONINSTALAÇÃO, CALIBRAÇÃO E PÓS-
PROCESSAMENTO
CARACTERIZAÇÃO DO TRÁFEGO
AVALIAÇÃO DO EXCESSO DE CARGA
MODELO DE CARGA MÓVEL
• HS-WIM (High Speed - Weigh in Motion):
• Duas linhas de sensores piezoelétricos de 2.73 metros;
• Sensor de temperatura;
• Equipamento para coleta de dados;
• Todo o sistema permite acompanhamento online.
INSTALAÇÃO, CALIBRAÇÃO E PÓS-PROCESSAMENTO
19
INSTALAÇÃO, CALIBRAÇÃO E PÓS-PROCESSAMENTO
Caracterização do Tráfego
Faixa de
tráfego
Período de
monitorament
o
[%] VDMPBTmédi
o [ton]
PBTdesvi
o [ton]
PBTmin
[ton]
PBTmax
[ton]
Vmédia
[km/h]
U1
(esquerda)
01/09/2015 a
30/09/201517.24 585.93 24.25 14.41 6.20 85.91 83.46
01/09/2015 a
31/10/201515.56 546.36 24.45 14.55 6.20 91.72 85.17
01/09/2015 a
30/11/201515.42 541.98 24.42 14.48 6.20 91.72 85.17
01/09/2015 a
31/12/201516.20 545.75 24.37 14.53 6.20 92.26 84.98
01/09/2015 a
31/01/201615.77 524.38 24.31 14.55 6.20 92.26 85.37
U2
(direita)
01/09/2015 a
30/09/201582.76 2813.07 26.13 15.44 6.20 92.50 78.36
01/09/2015 a
31/10/201584.45 2966.02 26.28 15.41 6.20 92.50 78.57
01/09/2015 a
30/11/201584.58 2973.62 25.81 15.04 6.20 92.76 78.42
01/09/2015 a
31/12/201583.80 2823.96 25.55 14.92 6.20 92.76 78.49
01/09/2015 a
31/01/201684.23 2801.61 25.52 14.90 6.20 92.76 78.53
PBTmédio = média do PBT, PBTdesvio = desvio padrão do PBT, PBTmin = PBT mínimo, PBTmax =
PBT máximo, Vmédia = velocidade média.
20
66%
4%
1%
29%
WEIGH IN MOTION
CARACTERIZAÇÃO DO TRÁFEGO
Peso Bruto Total
21
WEIGH IN MOTION
CARACTERIZAÇÃO DO TRÁFEGO
Peso Bruto Total
22
WEIGH IN MOTION
VEÍCULOS COM EXCESSO DE CARGA
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
APENAS PBT APENAS EIXO PBT E EIXO
0,02%
19,10%
16,30%
PE
RC
EN
TU
AL
DE
VE
ÍCU
LO
S
CO
M E
XC
ES
SO
23
WEIGH IN MOTION
EIXO SIMPLES
RODA SIMPLES
(22,0%)
14,6% 15,6% 17,8% 16,4% 15,5%
13,6% 14,3%14,8% 14,2% 13,9%
12,4% 12,4%11,3% 11,8% 11,7%
10,8% 10,7% 8,8% 9,7% 9,8%
8,6% 8,7% 7,1% 7,8% 8,3%
6,9% 6,7%5,5% 6,0% 5,9%
5,5% 5,1%4,1% 4,5% 5,1%
4,1% 3,8%3,2% 3,2% 3,9%
23,5% 22,7%27,4% 26,4% 25,9%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
SEP/2015 OCT/2015 NOV/2015 DEC/2015 JAN/2016
PE
RC
EN
TA
GE
OF
OV
ER
LO
AD
ED
SIN
GL
E A
XL
ES
W
ITH
SIN
GL
E W
HE
EL
S
< 2.5% 2.5% - 5.0% 5.0% - 7.5%7.5% - 10.0% 10.0% - 12.5% 12.5% - 15.0%15.0% - 17.5% 17.5% - 20.0% > 20.0%
24
WEIGH IN MOTION
EIXO
SIMPLES
RODA DUPLA
(17,5%)
15,1% 16,2%21,4% 21,3% 22,1%
15,0% 15,4%
17,8% 16,7%19,0%
13,3%13,8%
15,7% 15,0%16,4%11,5%
12,4%
11,7%10,8%
11,9%9,5%
9,6%
8,2%9,4%
9,4%
7,8%7,9%
6,9% 6,9%
7,7%
6,8%5,8%
4,7% 5,6%
5,7%
4,9%5,1%
3,5% 3,9%
4,8%16,0% 13,8%
10,1% 10,5%
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
70,0%
80,0%
90,0%
100,0%
SEP/2015 OCT/2015 NOV/2015 DEC/2015 JAN/2016
PE
RC
EN
TA
GE
OF
OV
ER
LO
AD
ING
SIN
GL
E A
XL
ES
WIT
H
DU
AL
WH
EE
LS
< 2.5% 2.5% - 5.0% 5.0% - 7.5%
7.5% - 10.0% 10.0% - 12.5% 12.5% - 15.0%
15.0% - 17.5% 17.5% - 20.0% > 20.0%
25
WEIGH IN MOTION
EIXO TANDEM
DUPLO
(17,0%)
16,1% 17,1%23,9% 22,1% 20,7%
14,6%16,6%
19,7%19,0%
17,8%
13,8%14,5%
13,9%14,0%
14,5%
11,9%12,3%
10,8%11,5%
11,8%9,7%
9,8%
8,1% 8,8% 9,0%8,3%7,8%
5,4% 6,2% 7,0%6,4%5,5%
4,2% 3,7% 4,8%4,5%3,9% 2,9% 3,0% 3,2%
14,7% 12,4% 11,2% 11,6% 11,1%
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
70,0%
80,0%
90,0%
100,0%
SEP/2015 OCT/2015 NOV/2015 DEC/2015 JAN/2016
PE
RC
EN
TA
GE
OF
OV
ER
LO
AD
ED
TA
ND
EM
AX
LE
S
< 2.5% 2.5% - 5.0% 5.0% - 7.5%
7.5% - 10.0% 10.0% - 12.5% 12.5% - 15.0%
15.0% - 17.5% 17.5% - 20.0% > 20.0%
26
WEIGH IN MOTION
EIXO TANDEM
TRIPLO
(22,6%)
16,9% 19,0%
27,9% 24,6% 22,0%
16,5%18,4%
20,9%19,2%
19,8%
15,8%15,9%
16,1%
16,6%14,1%
13,1%12,9%
11,5%12,4%
12,4%
10,3%10,5%
7,7%8,1%
9,6%8,2%
7,4%
5,1%6,2%
6,5%6,1%
5,1%3,2%
3,6%4,7%
3,8%3,2%
1,8% 2,6% 3,3%
9,3% 7,5% 5,8% 6,7% 7,6%
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
70,0%
80,0%
90,0%
100,0%
SEP/2015 OCT/2015 NOV/2015 DEC/2015 JAN/2016
PE
RC
EN
TA
GE
OF
OV
ER
LO
AD
ING
TR
IDE
M A
XL
ES
< 2.5% 2.5% - 5.0% 5.0% - 7.5%
7.5% - 10.0% 10.0% - 12.5% 12.5% - 15.0%
15.0% - 17.5% 17.5% - 20.0% > 20.0%
27
CONSIDERAÇÕES
FINAIS
CONSIDERAÇÕES FINAIS
• Vantagens do sistem WIM; Importância da calibração e verificação constantes;
• Informações relevantes podem ser extraídas para um estudo probabilistico de sobrecargas;
• A estrutura flexível mostrou-se menos apropriada para as condições de contorno existentes;
• As estruturas semirrígida e de bases recicladas têm se mostrado adequadas para as mesmas condições de tráfego e de clima;
• As estruturas de bases recicladas têm apresentado revestimento trabalhando na compressão;
29
MUITO OBRIGADA!
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