Estruturação de pisos e pavimentos com bases granulares e cimentícias
A concepção de bases de pisos e pavimentos feitas com agregados compactados influi de forma determinante no comportamento e na performance do produto final, resultando no sistema completo de piso e pavimento.
Antigamente, eram denominados “macadames” em honra ao engenheiro escocês John Mac Adam, 1820. Consiste em assentar três camadas de pedras postas numa fundação com valas laterais para enxugo da água da chuva. As duas primeiras camadas, a uma profundidade de aproximadamente 20 cm, recebem brita de tamanho máximo 7,5 cm. A terceira camada é feita com 2 camadas de 5 cm, cheias de pedra de tamanho máximo de 2,5 cm. Cada camada é calçada com um rolo pesado (um cilindro), fazendo com que as pedras se acamem umas nas outras. Este assentamento de sucessivas camadas de pedra gradualmente menor, de modo que as pedras maiores sirvam de base sólida e levando a que o cascalho fino nivele o solo.
Construção da primeira estrada macadamizada nos Estados Unidos da América (1823). No fundo, trabalhadores partem a pedra "de modo a não exceder 6 onças de peso ou passar num anel de duas polegadas". [1] (Pintura de Carl Rakeman)
Hoje, são chamados de BGS (Brita Graduada Simples), BGTC (Brita Graduada Tratada com Cimento) ou ainda algumas denominações menos usadas, que seriam os agregados em faixas pré-ensaiadas com mistura de cimento asfáltico.
Com a maior tecnologia de britagem e separação de agregados, tornaram-se mais evidentes as curvas de distribuição das diversas faixas de tamanho, e desta forma, maior compacidade e menor volume de vazios. Com a determinação da umidade ótima, torna-se uma camada de compostos de máxima massa unitária.
Os ensaios de compactação determinam os comumente denominados “graus de compactação”, em que se determina que o material no campo esteja adensado pelos rolos compactadores até seu máximo. Por isso, especifica-se para este fator valores de 98 a 100 % da densidade máxima.
Em paralelo, as determinações de capacidade de suporte são comumente definidas através do ensaio de ISC (CBR) – Índice de Suporte Califórnia (California Bearing Ratio), em que se estabelece a partir de uma amostra padrão de britas, qual a compacidade obtida no campo. Este ensaio possibilita estabelecer um parâmetro numérico para comparação com o módulo de deformação conseguido pelo material, ou seja, a deformação que se espera do material para uma pressão previamente conhecida, da qual foram realizados diversos ensaios em pavimentos similares, variando-se somente a deformação da base de agregados. Assim, obtêm-se numericamente valores de estruturação dos pavimentos, posteriormente extrapoladas para os pisos em geral.
Os diversos procedimentos de dimensionamento das diversas instituições internacionais e nacionais consideram esses módulos de deformação do solo e das camadas de agregados, para os perfis finais de concreto, peças intertravadas ou asfalto.
No Brasil, o DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes, através do IPR – Instituto de Pesquisa Rodoviária – cria e atualiza as normas para comparação entre pisos e pavimentos. Em paralelo diversos departamentos similares estaduais e até municipais criam seus parâmetros e estudos mais específicos, conforme as necessidades regionais.
Desta evolução gradual da tecnologia, obteve-se há muito tempo a mistura de agregados misturados com cimento – denominados BGTC (Brita Graduada Tratada com Cimento) e o composto denominado CCR (Concreto Compactado com Rolo), variantes que em função de seus consumos de cimento, adição de aditivos e adições, além da forma de mistura e compactação, apresentam desempenho muito superior à simples brita dosada pelas suas granulometrias. Isto ocorre pelo fato do cimento passar a ser o aglomerante entre cada partícula de agregado, obtendo-se assim materiais de amplo espectro de utilização como bases para os pisos e pavimentos, barragens de reservatórios de água e estruturas auxiliares diversas.
Essas alternativas de base são muito utilizadas para solos de menor capacidade de suporte, quando as condições de tráfego são elevadas, ou ainda para redução dos custos totais, levando em consideração o custo da manutenção ao longo do tempo.