Contribuição para a previsão empírico-mecanicista da irregularidade longitudinal e seus desdobramentos econômicos em pavimentos asfálticos
Abstract
A garantia das condições de trafegabilidade com segurança e conforto é um dos principais objetivos durante a concepção de uma estrutura viária. O comportamento funcional de uma rodovia é quantitativamente avaliado por meio de índices que determinam, entre outros parâmetros, a irregularidade longitudinal em sua superfície. Assim, inserido no cenário atual de mudanças instituídas na metodologia de dimensionamento de pavimentos no Brasil, o presente trabalho busca contribuir para a previsão da irregularidade, representada pelo International Roughness Index (IRI), mediante elaboração de modelos que descrevam o desempenho funcional dos pavimentos nacionais. Com ações de monitoramento efetuadas em segmentos experimentais localizados em Santa Maria/RS e no Rio de Janeiro/RJ, buscou-se avaliar a evolução do IRI, correlacionando este indicador com demais parâmetros medidos em campo. Após a verificação das variáveis independentes que compõem de forma adequada um modelo empírico de irregularidade, buscou-se atrelar a metodologia mecanicista ao escopo do trabalho, mediante previsão de evolução do IRI com uso dos danos médios acumulados, calculados computacionalmente com o auxílio da ferramenta AEMC (Análise Elástica de Múltiplas Camadas) e com o programa LVECD (Layered Viscoelastic Analysis for Critical Distresses). O procedimento possibilitou a elaboração de equações empírico-mecanicistas, com base no IRI inicial obtido após o final do processo construtivo, a idade do pavimento e o dano calculado computacionalmente. Os formatos lineares de evolução do indicador foram os mais satisfatórios, com ajustes representados pelos coeficientes de determinação (R²) de 0,78 e 0,79, respectivamente para os modelos utilizando os danos médios determinados com o auxílio do AEMC e com o LVECD. Os referidos modelos foram também validados com demais pistas da Rede de Tecnologia em Asfaltos e comparados com equações de previsão existentes na literatura, resultando em significativa coerência e aplicabilidade prática. Por fim, realizou-se uma análise econômica com o programa HDM-4 (Highway Development and Management Tool), visando identificar a influência do IRI nos custos operacionais de usuários de rodovias. Os resultados indicaram que a manutenção do IRI dentro de um limite previsto (2,7m/km), em cenários de 10 anos, pode acarretar em uma economia média aproximada de R$82.000/km/ano nos custos operacionais dos veículos utilizados pelos usuários de rodovias. Em cenários de longo prazo (30 anos), essa economia média pode chegar a aproximados R$2.768.000/km/ano. Entende-se assim que, com base nos resultados gerados, pode-se prever o desempenho da estrutura em termos de IRI, em associação com a qualidade da mistura asfáltica, transferindo estas interpretações para análises econômicas.
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