Estudo Comparativo entre Pavimentos Flexível e Rígido na Pavimentação Rodoviária

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Estudo Comparativo entre Pavimentos Flexível e Rígido na Pavimentação Rodoviária
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FILHO, José Moacir de Mendonça [1], ROCHA, Eider Gomes de Azevedo [2]

FILHO, José Moacir de Mendonça; ROCHA, Eider Gomes de Azevedo. Estudo Comparativo entre Pavimentos Flexível e Rígido na Pavimentação Rodoviária. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 03, Ed. 06, Vol. 02, pp. 146-163, Junho de 2018. ISSN:2448-0959

Resumo

Os pavimentos podem ser divididos em dois tipos – flexível e rígido. Os pavimentos flexíveis são aqueles compostos por revestimento asfáltico (CAUQ). Já os pavimentos rígidos são aqueles em que o revestimento é constituído por placas de concreto de cimento Portland (PCS). Este trabalho tem como objetivo analisar a viabilidade técnica e econômica entre os dois pavimentos, comparando sua aplicação em obras rodoviárias. Os comparativos foram feitos através de revisões bibliográficas referentes às características técnicas e os custos alusivos a implantação e manutenção dos dois tipos de pavimentos. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que a pavimentação rígida apresenta características técnicas mais vantajosas e possui um valor de investimento final que o torna a alternativa mais viável na implantação de pavimentos rodoviários.

Palavras-chave: Pavimento Flexível, Pavimento Rígido, Viabilidade Técnica, Viabilidade Econômica.

1. Introdução

O homem, a fim de obter melhor acesso às áreas cultiváveis e às fontes de madeira, rochas, minerais e água, além do desejo de expandir seu território de influência, criou o que chamamos de estradas, cuja lembrança mais remota provém da China (BALBO, 2007).

A implementação de rodovias no Brasil teve início em 1920, com o apoio dos Estados Unidos, ao oferecer financiamento para a abertura de estradas, e em 1937 foi criado o Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER), órgão responsável pela construção, manutenção, fiscalização, e elaboração de estudos técnicos relacionados a estradas. Mas somente em 1956, no governo de Juscelino Kubitschek, foi dada maior ênfase ao setor rodoviário. Ocorreu uma notável evolução das estradas, passando a exercer um papel fundamental na integração nacional. Isto foi possível graças ao Plano de Metas, que previa um Plano Qüinqüenal de Obras Viárias. A partir de 1964, os governos militares também deram prioridade ao transporte rodoviário, continuando o projeto de integração nacional com o objetivo de povoar os vazios demográficos e integrá-los às demais regiões do país, facilitar a exploração dos potenciais naturais dessas regiões e criar eixos rodoviários onde deveriam ser assentadas famílias, inclusive de outras regiões (MELLO, 2004).

Hoje, para ofertar rodovias de qualidade, tanto no transporte de mercadorias, como para locomoção de pessoas, é indispensável um melhor estudo de tecnologias que tragam uma série de opções para o seu desenvolvimento e que possuam soluções econômicas, duradoras e sustentáveis.

A pavimentação é uma etapa de suma importância para se ter rodovias de qualidade. Segundo Bernucci et al. (2010), o pavimento rodoviário é classificado tradicionalmente em dois tipos básicos – flexível e rígido, podendo também ser comumente chamados de pavimento asfáltico e pavimento de concreto de cimento Portland, respectivamente.

Nota-se então, a relevância de se conhecer melhor o tipo de pavimento usado em nossas vias, saber as vantagens e desvantagens de cada processo de execução do pavimento, analisando sua viabilidade técnica e econômica, e com isso considerar os meios mais favoráveis para a sua construção.

Segundo pesquisa da Confederação Nacional de Transporte (CNT) de 2016, 48,3% das rodovias brasileiras apresentam algum tipo de problema no pavimento, sendo avaliada como regular, ruim ou péssima no que diz respeito à condição da superfície do pavimento, onde os problemas estruturais e funcionais aparecem precocemente, em média, sete meses após a entrega da obra rodoviária (CNT, 2017).

Sendo assim, o objetivo deste trabalho é elaborar um estudo comparativo, relacionado à viabilidade técnica e econômica, entre o pavimento flexível e o pavimento rígido, para implantação de rodovias, desenvolvendo uma revisão bibliográfica sobre a definição, a estrutura do pavimento, os tipos, analisando suas características, composição e processo executivo.

2. Revisão bibliográfica

2.1 Estrutura do pavimento

De acordo com Balbo (2007) pavimentar um via propicia o aumento operacional para o tráfego de veículos, através da implantação de uma superfície mais regular e mais aderente, proporcionando aos usuários maior conforto no deslocamento e mais segurança em condições de pista úmida ou molhada.

Segundo o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes – DNIT (2006), o pavimento de uma rodovia consiste de uma superestrutura formada por um sistema de camadas de espessura finita, construída após a terraplenagem, destinada a resistir e  distribuir os esforços verticais oriundos dos veículos, a melhorar as condições de rolamento quanto ao conforto e segurança, e a resistir aos esforços horizontais, tornando mais durável a superfície de rolamento. Essas camadas são divididas em revestimento, base, sub-base, reforço de subleito e subleito.

O glossário de termos técnicos rodoviários (DNER, 2017) as define como:

  • Subleito: maciço de terra que serve de fundação para o pavimento ou revestimento;
  • Reforço de subleito: camada granular do pavimento executada com o objetivo de melhorar a capacidade de suporte de carga do subleito e de reduzir espessura da sub-base;
  • Sub-base: camada corretiva do subleito e complementar à base, com as mesmas funções desta, e executada quando, por razões de ordem econômica, for conveniente reduzir a espessura de base;
  • Base: camada destinada a resistir aos esforços verticais oriundos dos veículos, distribuindo-os ao subleito, e sobre a qual se constrói o revestimento;
  • Revestimento: camada mais acima do pavimento, que recebe diretamente as ações verticais e horizontais dos veículos, e destinada a melhorar as condições do rolamento quanto ao conforto e segurança.

As figuras 1 e 2 ilustram como são constituídas as estruturas do pavimento flexível e rígido, respectivamente.

Figura 1: Estrutura do pavimento flexível. Fonte: Bernucci, 2010. 
Figura 1: Estrutura do pavimento flexível. Fonte: Bernucci, 2010.
Figura 2: Estrutura do pavimento rígido. Fonte: Bernucci, 2010. 
Figura 2: Estrutura do pavimento rígido. Fonte: Bernucci, 2010.

2.2 Classificação do pavimento

De forma geral, são conhecidos três tipos de pavimentos. Eles são classificados em pavimentos flexíveis, pavimentos semi-rígidos e pavimentos rígidos, porém esse estudo procura dar ênfase aos pavimentos flexíveis e rígidos.

2.2.1 Pavimento flexível

De acordo com o Manual de Pavimentação do DNIT (2006), os pavimentos flexíveis são aqueles compostos por uma camada superficial asfáltica – revestimento, apoiadas em camadas de base, sub-base e de reforço do subleito, constituídas por materiais granulares, solos ou misturas de solos, sem adição de agentes cimentantes, e que sob carregamento sofre deformação elástica em todas as camadas, ou seja, a carga se distribui em parcelas aproximadamente equivalentes e com pressões concentradas (Figura 3).

Figura 3: Resposta mecânica do pavimento flexível. Fonte: Balbo, 2007.
Figura 3: Resposta mecânica do pavimento flexível. Fonte: Balbo, 2007.

Com relação aos materiais utilizados nos pavimentos flexíveis, os agregados correspondem entre 90% e 95% do revestimento, sendo responsável por suportar e transmitir as cargas aplicadas pelos veículos e resistir ao desgaste sofrido pelas solicitações. Já o material betuminoso – asfalto, corresponde entre 5% e 10% do revestimento, tendo função aglutinante e ação impermeabilizante (BERNUCCI et al., 2010).

Dentre os tipos de revestimento dos pavimentos flexíveis, existem as misturas usinadas. Para Bernucci et al. (2010), essa mistura de agregados e ligante é feita em uma usina estacionária, e posteriormente transportada para o local de utilização. Ainda segundo Bernucci et al. (2010), um dos tipos mais utilizados no Brasil é o concreto asfáltico usinado a quente – CAUQ (Figura 4).

Figura 4: Rodovia pavimenta com CAUQ. Fonte: Rodocon, 2017.
Figura 4: Rodovia pavimenta com CAUQ. Fonte: Rodocon, 2017.

O CAUQ pode ser empregado como revestimento, camada de ligação – binder, regularização ou reforço do pavimento. O concreto betuminoso somente deve ser fabricado, transportado e aplicado quando a temperatura ambiente for superior a 10ºC, e sua execução não é permitida em dias de chuva (DNIT, 2006).

Na Especificação de Serviço do Concreto Asfáltico – 031/2006–ES (DNIT, 2006), os materiais constituintes são o agregado miúdo, o agregado graúdo, o ligante asfáltico e o filer. A composição deste concreto asfáltico deve satisfazer a algumas tolerâncias em relação à granulometria e a percentuais do ligante asfáltico determinados no projeto de mistura.

O agregado miúdo pode ser areia, pó-de-pedra, uma mistura dos dois ou outro material indicado nas especificações complementares. Suas partículas individuais devem ser resistentes, sem a presença de torrões de argila e sem substâncias nocivas, apresentando uma percentagem igual ou superior a 55% de areia.

Já o agregado graúdo pode ser pedra britada, escória, seixo rolado preferencialmente britado ou outro material indicado nas especificações complementares, com desgaste Los Angeles igual ou superior a 50%.

O ligante asfáltico é classificado em três tipos de cimentos asfálticos de petróleo: CAP-30/45, CAP 50/70 e CAP 85/100.

O material de enchimento, filer, deve ser constituído por materiais finamente divididos, como cimento Portland, cal extinta, pós-calcários. Quando aplicado deve estar seco e sem grumos.

O processo executivo do CAUQ é divido em várias etapas, e de acordo com a Especificação de Serviço do Concreto Asfáltico – 031/2006–ES (DNIT, 2006), sendo elas:

  1. Imprimação: o ligante betuminoso, geralmente é asfalto diluído, CM-30 e CM-70, é aplicado por um caminhão com bomba reguladora de pressão e sistema de aquecimento, logo após o perfeito adensamento da base e a varredura da superfície com vassoura mecânica. O ligante deve ser absorvido pela base em 72 horas, tendo como objetivo a impermeabilização do solo através da penetração do material betuminoso. A taxa de aplicação é definida em laboratório, variando entre 0,8 l/m² a 1,6 l/m².
  2. Pintura de ligação: passados mais de sete dias entre a execução da imprimação e a do revestimento, a pintura de ligação de ser feita. O material betuminoso utilizado tem uma taxa recomendada pelo DNIT de 0,3 l/m² a 0,4 l/m², e as mais usadas são: RR-1C e RR-2C. O objetivo da sua aplicação é promover melhor condição de aderência entre a superfície da base e o CAUQ.
  3. Distribuição do CAUQ: o CAUQ deve ser distribuído sobre a superfície já imprimada e pintada, com auxílio de caminhões basculantes adequados e vibroacabadoras. Os materiais utilizados não devem exceder a temperatura de 177ºC.
  4. Compactação do CAUQ: ao término da distribuição, a compactação deve ser iniciada pelos bordos, longitudinalmente, continuando em direção ao eixo da pista. Porém, em superelevação deve-se começar a compactação sempre pelo lado mais baixo para o ponto mais alto da curva. Ela é feita com o rolo pneumático e rolo metálico liso. Com o fim da compactação o tráfego só é aberto após o completo resfriamento.

2.1.2 Pavimento Rígido

Segundo Bernucci et al. (2010), os pavimentos rígidos são aqueles em que o revestimento é constituído por placas de concreto de cimento Portland. Revestimento este que possui elevada rigidez em relação às camadas inferiores e espessura fixa em função da resistência à flexão das placas, portanto, absorve praticamente todas as tensões provenientes do carregamento aplicado (Figura 5).

Para Balbo (2009), essas placas de concreto de cimento Portland são assentadas sobre o solo de fundação ou uma sub-base, no qual desempenham as funções de revestimento e base, podendo ou não ser armadas com barras de aço.

Figura 5: Resposta mecânica do pavimento rígido. Fonte: Balbo, 2007.
Figura 5: Resposta mecânica do pavimento rígido. Fonte: Balbo, 2007.

Os principais materiais utilizados em pavimentos rígidos são o cimento Portland CP-I, CP-II, CP-III e CP-IV, agregados graúdos e miúdos, água, aditivos, materiais selantes de juntas, fibras de plástico ou de aço e barras de aço CA-50, CA-60 e CA-25 (DNIT, 2004).

Segundo Balbo (2009), o revestimento do pavimento rígido é feito com concreto, o qual pode ser elaborado por pré-moldagem ou produção in loco, e dos tipos de pavimentos rígidos existentes, o pavimento de concreto simples – PCS (Figura 6) é o mais comum na pavimentação rodoviária.

Figura 6: Rodovia pavimentada com PCS. Fonte: Vias Concretas, 2017.
Figura 6: Rodovia pavimentada com PCS. Fonte: Vias Concretas, 2017.

O PCS é formado de placas de concreto moldadas in loco, definidas por serragem de juntas transversais e longitudinais, algumas horas após a sua moldagem. Na construção dessas placas vários tipos de concreto podem ser empregados, como o concreto convencional, o concreto de alta resistência e o concreto compactado com rolo (BALBO, 2009).

Para Pitta (1998), o pavimento de concreto simples apresenta na composição do concreto, o cimento tipo Portland, o agregado miúdo, o agregado graúdo, a água e como opcional, aditivos químicos. O pavimento também é composto por barras de aço de transferência e de ligação e por selante de juntas.

Os cimentos tipo Portland adequados à pavimentação de concreto simples são o Portland comum – CP-I, Portland composto – CP-II, Portland de alto forno – CP-III e o Portland pozolânico – CP-IV.

O agregado miúdo mais indicado é a areia natural quartzosa, cuja dimensão máxima característica dos grãos é de 4,8 mm, não sendo admitidos grãos menores do que 0,075 mm. Já agregado graúdo mais utilizado é o pedregulho ou a pedra britada, ou ainda a mistura de ambos, cuja gradação granulométrica fique entre 50 mm e 4,8 mm.

A água destinada ao amassamento do concreto deve atender aos limites máximos determinados pela norma DNIT 036/2004-ME, deve ser isenta de teores prejudiciais de substâncias estranhas.

Os aditivos químicos são opcionais, contudo possuem importante ação na melhoria dos fatores físicos e químicos do concreto. Os mais convenientes a serem empregados no concreto são os plastificantes, os incorporadores de ar e os aceleradores de endurecimento.

Nas barras de transferência, quando prevista no projeto, o aço é obrigatoriamente liso e sem o uso de aços especial. Já as barras de ligação podem usar os dois tipos de aço, desde que o cálculo feito seja referido ao aço efetivamente empregado.

O selante de juntas deve ser aderente ao concreto, resistente à infiltração de água, à penetração de sólidos e resistente à ação de solventes. Dependendo da sua natureza e do tipo de aplicação, pode ser moldado a quente, moldado a frio ou pré-moldado.

Segundo DNIT (2013), o processo executivo do pavimento de concreto simples obedece algumas etapas, a saber:

  1. Preparo da sub-base: a sub-base deve estar nivelada e regularizada, com sua conformação geométrica mantida até a ocasião da execução do pavimento. Caso tenha sido indicada a colocação de película isolante e impermeabilizante sobre a superfície da sub-base, deve-se verificar se a mesma está corretamente esticada e se as emendas são feitas com transpasse de 20 cm, no mínimo.
  2. Mistura, lançamento e espalhamento do concreto: o concreto deve ser produzido em centrais do tipo gravimétrica, dosadoras e misturadoras, de forma homogênea e sem segregação. O período máximo entre a mistura e o lançamento do concreto deve ser de 30 minutos. O lançamento pode ser feito por descarga lateral ou frontal à pista. No espalhamento do concreto podem ser usados diversos equipamentos como a pá-distribuidora do sistema de fôrmas deslizantes, pá triangular móvel, rosca sem-fim ou caçamba que receba o concreto, distribuindo-o com altura uniforme por toda largura da pista.
  3. Adensamento do concreto: o adensamento do concreto deve ser feito por vibradores hidráulicos ou elétricos fixados em barras de altura variável, possibilitando executar a pista na espessura projetada. Deve haver alimentação contínua do equipamento, a fim de manter homogênea a superfície final.
  4. Acabamento do concreto: o acabamento do concreto deve ser executado pela passagem da régua acabadora longitudinal. Também devem ser empregadas as desempenadeiras metálicas de cabo longo, na direção transversal à pista e em seguida as desempenadeiras metálicas de base larga, para o acabamento final, junto com as desempenadeiras de cabo curto, para acabamentos localizados. Após a perda do brilho superficial do pavimento acabado, deve-se executar a texturização da superfície do pavimento, através de ranhuras, para aumentar a aderência com os pneumáticos.
  5. Cura do concreto: na cura do concreto devem ser utilizados produtos químicos capazes de formar uma película plástica. A aplicação deve ser realizada manualmente ou com equipamento autopropelido, devendo ser iniciada logo após a texturização do concreto. Caso acorra evaporação da água de amassamento durante a concretagem, deve ser aplicada uma segunda demão de produto químico.
  6. Execução das juntas: as juntas longitudinais e transversais devem estar em conformidade com as posições indicadas no projeto, não se permitindo desvios de alinhamento superiores a 5 mm. As juntas longitudinais são divididas em juntas longitudinais de articulação e de construção. Já as juntas transversais se dividem em juntas transversais serradas e de construção. Nas juntas longitudinais são instaladas as barras de ligação, obedecendo às posições e especificações definidas em projetos. E nas juntas transversais são instaladas as barras de transferência, com suas especificações definidas no projeto, devendo as barras permitir a movimentação da junta.

3. Metodologia

No desenvolvimento de um estudo comparativo, é fundamental ter conhecimento sobre os assuntos abordados, neste caso, o pavimento flexível e pavimento rígido, através da pesquisa bibliográfica.

A pesquisa bibliográfica segundo Marconi e Lakatos (2003), é toda bibliografia já tornada pública em relação ao tema estudado, em forma de livros, revistas, monografias, teses, artigos, etc. A sua finalidade é fazer com que o pesquisador entre em contato direto com tudo o que foi escrito sobre determinado assunto, o auxiliando na obtenção de informações e na análise de suas pesquisas.

De acordo com Fachin (2006), estudo comparativo se desenvolve pela investigação de indivíduos, classes, fenômenos ou fatos, com vistas a ressaltar as diferenças e similaridades entre eles. Permite a análise de dados concretos e a dedução de semelhanças e divergências de elementos constantes, abstratos e gerais, propiciando investigações de caráter indireto.

Com isso, este estudo visa fazer um comparativo técnico e econômico sobre a implantação do pavimento flexível (CAUQ) e do pavimento rígido (PCS) em obras rodoviárias. Para a elaboração do estudo, que se delimitou a uma abordagem comparativa, foi realizada uma pesquisa bibliográfica, através da coleta de informações em livros, manuais técnicos e em sites da internet.

4. Análise comparativa dos pavimentos

4.1 Comparativo técnico

Na escolha do tipo de pavimento a ser utilizado na pavimentação rodoviária, é de fundamental importância analisar as características técnicas de cada tipo de pavimento. Com isso, faz-se o comparativo técnico entre o pavimento flexível e o pavimento rígido, relacionando a características de construção, de manutenção, de comportamento, de segurança e de sustentabilidade.

4.1.1 Construção

Segundo Guimarães Neto (2011), a estrutura necessária para a pavimentação flexível é mais complexa que a estrutura para a pavimentação rígida, devido à forma distinta de como as cargas são absorvidas por ambos os pavimentos. Porém, apesar de estrutura mais simples, o pavimento rígido possui uma maior rigorosidade na sua metodologia de construção e da qualidade dos materiais que o pavimento flexível.

Ainda segundo Guimarães Neto (2011), o pavimento rígido ao dispersar mais amplamente as cargas na sua estrutura, economiza em serviços como o reforço de subleito, geralmente necessário na pavimentação flexível.

Para Ribas (2017), o pavimento flexível apresenta maior oferta de empresas que possuem mão de obra, máquinas e equipamentos necessários para a execução. Já o pavimento rígido, apesar da sua utilização estar em crescimento no Brasil, a falta de empresas especializadas ocasiona erros construtivos ou até deficiências no controle tecnológico.

4.1.2 Manutenção

Mean et al. (2011) destaca, que o pavimento de concreto é a melhor opção por apresentar uma elevada resistência mecânica e ao desgaste, não oxida, não deforma plasticamente, não forma buracos nem trilha de rodas, garantindo assim, elevada durabilidade da estrutura e pequena necessidade de reparos rotineiros. Cenário este que ocorre com o pavimento asfáltico que necessita de intervenções rotineiras para manutenção, causados pela deformação plástica, trilhas de roda e buracos, requerem serviços de recapeamento com 5 anos de vida útil.

No estudo de Ribas (2017), as manutenções realizadas nas obras com pavimento asfáltico são consideradas mais rápidas, onde a liberação do tráfego acontece logo após a conclusão do serviço, o que não acorre nas obras com pavimento de concreto que é necessário aguardar pelo tempo de cura do concreto.

4.1.3 Comportamento

O pavimento rígido tem vida útil superior a 20 anos, não oxida, é resistente a ação de combustíveis, óleos veiculares e a ação das chuvas e do sol, e atua como impermeabilizante não deixando passar para outras camadas, diferentemente do pavimento flexível que possui vida útil menor que 10 anos, onde as altas temperaturas, excesso de chuvas ou os combustíveis e óleos dos veículos causam a deterioração da sua superfície (SILVA FILHO, 2011).

De acordo com Ribas (2017), no pavimento rígido as cargas são mais bem distribuídas nas placas de concreto, dando menor responsabilidade ao solo na distribuição. Já no pavimento flexível as cargas não são distribuídas de maneira uniforme, mas de forma vertical, forçando totalmente o solo a trabalhar e sofrendo com deformações elásticas significativas.

4.1.4 Segurança

Com base em Carvalho (2007), o pavimento de concreto tem maior capacidade de reflexão da luz que o pavimento de asfalto, por ter superfície clara, melhorando consideravelmente a visibilidade horizontal e noturna dos motoristas, principalmente em dias de chuva e também permite uma maior aderência dos pneus à superfície de rolamento em comparação com o pavimento asfáltico, o que permite relevante redução na distância de frenagem.

O pavimento de concreto proporciona maior velocidade de escoamento da água em comparação ao pavimento asfáltico, graças à texturização, diminuindo o acúmulo de água superficial que se forma na pista nos dias chuvosos, melhorando a resistência à derrapagem. Porém o pavimento flexível apresenta melhor aderência das demarcações viárias em relação ao pavimento rígido, devido a sua textura rugosa (RIBAS, 2017).

4.1.5 Sustentabilidade

Segundo Ribas (2017), os métodos de execução com técnicas de reciclagem com o uso dos materiais dos pavimentos já existentes ou a combinação com outros materiais, como asfalto borracha de pneus inservíveis, asfalto com polímero, permite a pavimentação flexível ser uma alternativa mais econômica e ecológica em comparação a pavimentação rígida, diminuindo a geração de impactos ambientais negativos, preservando os recursos naturais.

A produção do concreto utilizado na pavimentação rígida consome até quatro vezes menos energia que a produção do asfalto, a superfície clara do concreto contribui para a economia de iluminação pública, para a redução da temperatura ambiente, minimizando os gastos com ar condicionado e reduzindo a poluição ambiental (CARVALHO, 2007).

Destaca ainda Silva Filho (2011), que estudos feitos pela Portland Cement Association confirmam uma significativa redução no consumo de combustíveis em veículos pesados quando trafegam em pavimentos rígidos em comparação com os pavimentos flexíveis proporcionado pela superfície rígida, indeformável e estável, que cria menor resistência ao rolamento e exige menor esforço da parte mecânica dos veículos.

4.2 Comparativo econômico

Com os resultados obtidos até agora no presente artigo, vê-se que o pavimento rígido leva certa vantagem em relação ao pavimento flexível no que diz respeito às questões técnicas apresentadas com as suas implantações. Porém para melhor determinar que alternativa de pavimentação será mais viável é imprescindível compará-las economicamente, quanto aos custos inerentes à implantação e manutenção.

De acordo com o DNIT (2017), em sua planilha de custos médios gerenciais, para implantação de pavimento flexível em pista simples com faixa de 3,6 m e acostamento de 2,5 m com revestimento em CAUQ com 10 cm de espessura para pista e acostamento, é necessário o custo médio de R$ 3.159.000,00 por quilômetro. Já para a implantação de pavimento rígido em pista simples com faixa de 3,6 m e acostamento de 2,5 m com revestimento em PCS com espessura de 18 cm para pista e 10 cm para o acostamento, é exigido o custo médio de R$ 5.430.000,00 por quilômetro.

Fica evidente para o comparativo que o custo médio de implantação por quilômetro do pavimento rígido com revestimento em PCS é aproximadamente 42% mais caro do que o custo médio de implantação por quilômetro do pavimento flexível com revestimento em CAUQ.

Em outra abordagem, contemplando agora a implantação de uma pista simples com 7,0 m de largura, considerando toda estrutura do pavimento e de acordo VDMc, os custos de implantação seriam, segundo a Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), conforme apresentado na tabela 1 e no gráfico 1.

Tabela 1: Custos de Implantação da pavimentação por km.

VDMc PCS CBUQ
500 R$ 1.066.000,40 R$ 791.484,50
750 R$ 1.104.463,30 R$ 938.06,27
2000 R$ 1.104.463,30 R$ 1.138.449,29
3500 R$ 1.142.926,20 R$ 1.285.548,61
5000 R$ 1.181.389,10 R$ 1.341.571,64
10000 R$ 1.219.852,00 R$ 1.532.054,61

Fonte: Moschetti, 2015.

Gráfico 1: Custos de Implantação da pavimentação por km. Fonte: Moschetti, 2015.
Gráfico 1: Custos de Implantação da pavimentação por km. Fonte: Moschetti, 2015.

A partir dos dados apresentados na tabela 1 e no gráfico 1 é possível perceber que nas situações em que o VDMc é baixo, entre 500 e 750, a alternativa de pavimentação flexível seria mais viável. Por outro lado, nas situações em que o VDMc é alto, maior que 2000, o pavimento rígido passa a ser mais vantajoso.

Agora, referente aos custos de manutenção dos pavimentos, segundo a planilha de custos gerenciais do DNIT (2017), o pavimento flexível ao apresentar vida útil de no máximo 10 anos é necessário a realização de serviços de conservação rotineira anual e restauração do pavimento, normalmente a cada 5 anos, custando R$ 51.800,00 e R$ 1.200.000,00 por quilômetro respectivamente. Já o pavimento rígido não possui os custos de conservação rotineira e restauração do pavimento na planilha do DNIT, porém, de acordo com Hallack (2008), para manutenções a cada 10 anos é necessário um valor equivalente a 4% do custo de implantação do pavimento.

No geral, ao considerar o valor total do investimento que inclui os custos de construção mais os custos de manutenção, a pavimentação rígida tem um custo-benefício melhor e se torna mais vantajosa.

Conclusão

O principal intuito deste trabalho foi realizar um comparativo entre a pavimentação flexível e a pavimentação rígida e mostrar as vantagens técnicas e econômicas para a implantação.

Os critérios abordados no âmbito técnico dão ao pavimento rígido maior vantagem sobre o pavimento flexível, por apresentar características que ajudem a melhorar a qualidade das vias, o conforto e a segurança dos usuários, o tempo de viagem, o custo operacional dos veículos e que ajudem a reduzir os riscos de acidentes.

Dentre estas vantagens estão, a vida útil muito superior ao pavimento flexível; a capacidade de manter a superfície de rolamento em ótimas condições, sem a necessidade de manutenção por longos períodos; a resistência a ataques químicos como óleos, graxas e combustíveis; o aumento da segurança na circulação dos veículos por não sofrer deformação, não promover aquaplanagem, não formar trilha de rodas, refletir melhor a luz e ter maior distância de visibilidade horizontal, principalmente noturna; a alternativa mais sustentável, com a economia de combustível dos veículos, economia de energia elétrica e menor geração de resíduos.

No âmbito econômico, conclui-se que o pavimento flexível é amplamente mais utilizado no Brasil e tem menor investimento no período de implantação, aproximadamente 42% mais barato que o pavimento rígido. Porém, analisando ao longo prazo e considerando o investimento final, valores empregados com implantação e manutenções necessárias ao longo da vida útil, o pavimento rígido torna-se mais competitivo que o flexível, pelo fato que o pavimento flexível requerer maiores custos para mantê-lo em condições satisfatórias de uso e a diminuição nos custos de manutenção do pavimento rígido cobrem os gastos de sua construção inicial.

Ainda no âmbito econômico, percebe-se que o pavimento flexível apresenta menor custo de implantação nas situações em que a via a ser pavimentada possui um volume de tráfego (VDMc) considerado leve, já que não há necessidade do uso do pavimento rígido para este tipo de tráfego. Entretanto, à medida que o volume de tráfego aumenta, sendo considerado pesado, o pavimento rígido passa a ter um custo de implantação mais competitivo, se tornando a melhor alternativa para este tipo de tráfego.

No entanto, este estudo não tem o intuito de propor a substituição do pavimento flexível pelo pavimento rígido e sim de apresentar uma excelente opção de pavimentação e de expandir o uso do concreto como pavimento rodoviário.

Referências

BALBO, José Tadeu. Pavimentação Asfáltica: Materiais, projetos e restauração. São Paulo, Oficina de Textos, 2007.

BALBO, José Tadeu. Pavimentos de Concreto. São Paulo, Oficina de Textos, 2009.

BERNUCCI, Liedi B.; MOTTA, Laura M. G.; CERATTI, Jorge A. P.; SOARES, Jorge B. Pavimentação Asfáltica formação básica para engenheiros. 3ª Edição. Rio de Janeiro, Imprinta, 2010.

CARVALHO, Marcos Dutra de. Pavimento de Concreto: Reduzindo o Custo Social. São Paulo, 2007. Disponível em: < http://viasconcretas.com.br/wp-content/uploads/2013/02/2007_Artigo_Pavimento-de-concreto_Reduzindo-o-custo-social.pdf >. Acesso em 25 de Fevereiro de 2018.

Confederação Nacional do Transporte – CNT. Transporte Rodoviário: Por que os pavimentos das rodovias do Brasil não duram? Brasília, CNT, 2017. Disponível em: < http://www.cnt.org.br/Estudo/transporte-rodoviario-pavimento >. Acesso em 18 de Outubro de 2017.

Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte – DNIT. Planilha: Custos Médios Gerenciais 2017. Disponível em: <http://www.dnit.gov.br/custos-e-pagamentos/copy_of_custo-medio-gerencial >. Acesso em 19 de Fevereiro de 2018.

Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte – DNIT. Glossário de Termos Técnicos Rodoviários. Instituto de Pesquisas Rodoviárias, Rio de Janeiro, 2017.

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Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte – DNIT. Manual de Pavimentos Rígidos. Instituto de Pesquisas Rodoviárias, Rio de Janeiro, 2004.

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[1] Bacharel em Engenharia Civil (Faculdade Pio X) Pós-graduando em Engenharia Rodoviária (EEEMBA).

[2] Mestre em Estruturas e Construção Civil (UnB).

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