008-Introdução aos Pavimentos de CCP

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•Referências Bibliográficas 
 
- BALBO, J. T. (2009) – Pavimentos de Concreto, São 
Paulo: Oficina de Textos 
- PITTA, M. R. (1996). Dimensionamento de Pavimentos 
Rodoviários e Urbanos de Concreto pelo Método da 
PCA/1984. ET-97. 2.ed. ABCP, São Paulo. 
Pavimentos de Concreto de 
Cimento Portland 
– INTRODUÇÃO – 
TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 
 
Prof. Deividi Pereira 
 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 2 
Histórico 
 Primeiro Pavimento de CCP no mundo: 
 Em Inverness, Escócia – 1865 
 Em Edinburgh (Escócia), um pavimento construído 
em 1872 ainda está em uso!!!! 
 1892 – Primeiro Pavimento de CCP na América 
(Bellefontaine, Ohio – EUA) 
 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 3 
Histórico 
 1892 – Primeiro Pavimento de CCP na América 
(Bellefontaine, Ohio – EUA) 
 
Fonte: http://www.waymarking.com/waymarks/WM1Y1R_First_Concrete_Pavement_Bellefontaine_Ohio 
acessado em 27/04/2010 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 4 
Histórico 
 1905 – Primeira “pavimentadora” 
 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 5 
1908 – Sistema de fôrmas-deslizantes 
(calçada) 
1918 – Primeira máquina acabadora 
1921 – Solo-cimento como revestimento 
(Iowa) – especificado em 1935 
Após 2ª Guerra – material cimentado como 
base 
1949 – Primeira pavimentadora de grande 
porte – sistema de fôrmas-deslizantes 
Histórico 
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País % de Rodovias em CCP construídas a 
partir de 1995 
% da Rede Viária Principal em CCP 
Bélgica 20,0 41,0 
França 4,0 8,0 
Alemanha 40,0 28,0 
Grã-Bretanha 20,0 6,0 
Japão 5,0 5,0 
Malásia 30,0 Sem dados 
Romênia 12,0 13,5 
Estados Unidos da América 15,0 34,0 
Brasil 5,0 Sem dados 
 
Utilização no mundo 
 
 
 
 
 
Fonte: World Road Association Technical Committee on Concrete Roads. “First analysis of 
 
 the Questionnaire – Pavement Design Methods of Cement Concrete Pavements”. Abril, 
 1998, Florence 
 
Histórico 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 7 
Histórico - Brasil 
 1925 – Pelotas/RS – pavimento urbano 
 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 8 
1926 – Primeiro uso expressivo – Estrada 
do Caminho do Mar/SP 
1929 – Estrada de Itaipava/RJ 
Anos 40 – Congonhas e Santos Dumont 
(aeroportos), Anchieta e Anhangüera 
Nos últimos 15 anos – Marginais da 
Castello Branco, Pernambuco, SP-79, 3ª 
Perimetral, Rodoanel, Freeway, Corredor 
de Ônibus da Rua do Acampamento (SM) 
Atualmente – Duplicação BR-392 (Rig-Pel) 
 
Histórico - Brasil 
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Pavimento de Concreto Simples com Juntas 
Serradas 
PlantaPlanta
h
Corte
h
Corte
hh
Corte
3 a
 4 
me
tro
s
3 a
 4 
me
tro
s
4 a 7 metros 4 a 7 metros4 a 7 metros 4 a 7 metros
Barras de transferênciaBarras de transferência
Fonte: ABCP 
Barras 
de 
Ligação 
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• Espessura : 150-300 mm (rodovias) 
• Placas com largura da faixa de rolamento 
• Comprimento entre 4,0 e 7,0 m 
• Serragem – disciplinam o surgimento de 
fissuras de retração 
• Barras de ligação (bordas longit) 
• Barras de transferência (bordas transv) 
Pavimento de Concreto Simples com Juntas 
Serradas 
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Pavimento de Concreto Simples com Juntas 
Serradas – Barras de Transferência 
Fonte: ABCP 
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Pavimento de Concreto Simples com Juntas 
Serradas – Barras de Ligação 
Fonte: ABCP 
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Pavimento de Concreto Simples com Juntas 
Serradas – Serragem de Juntas 
Fonte: ABCP 
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Sistema de Apoio 
Fonte: DNIT ME 055/2004 
• Modelo de Winkler (1868) 
 
 
 
 Conjunto de molas elásticas independentes; 
 Constante Elástica = Módulo de Reação Sist. Apoio 
 Prova de Carga em Placa (DNIT ME 055/2004) 
ou correlação CBR 
 (k) [MPa/m] – Tensão necessária à obtenção 
de um deslocamento de 1,25mm 
 Lei de Hooke 
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Sistema de Apoio 
Fonte: http://www.dtt.ufpr.br/Pavimentacao/Notas/mod10Projeto.pdf acessado em 27/04/2010 
• Modelo de Winkler (1868) 
 Prova de Carga em Placa (DNIT ME 055/2004) ou correlação 
CBR 
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• Modelo de Winkler (1868) 
 Prova de Carga em Placa (DNIT ME 055/2004) ou correlação 
CBR 
 Também empregado para fundações 
Sistema de Apoio 
Fonte: http://www.insitu.com.br/pce.htm acessado em 27/04/2010 
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Procedimentos de Dimensionamento 
• Equações Analíticas de Westergaard 
- Década de 1920 
- Resolução da equação da linha elástica 
para placas em flexão 
- Hipótese – Condição de Contorno 
 Placas infinitas 
 Fundação: modelo de Winkler 
 CCP: isotrópico, homogêneo e elástico 
 Sem transferência de carga 
- Aplicação de carga: único ponto 
 
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• Equações de Westergaard 
Tensões - Equações Analíticas de Westergaard
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
0 100 200 300 400 500 600
Módulo de Reação do Sistema de Apoio (pci)
Tens
ões n
a Pla
ca (M
Pa)
Pos-1 (INTERIOR) Pos-2 (BORDA) Pos-3 (CANTO)
Procedimentos de Dimensionamento 
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• Pickett e Ray (1950) 
Superposição de 
efeitos 
Equações de 
Westergaard 
Simula eixos 
rodoviários 
Procedimentos de Dimensionamento 
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• Portland Cement Association (PCA/1966) 
- Fundamentação 
Westergaard 
Ábacos de Pickett e Ray 
Modelo de fadiga de CCP 
 
 
 RT<0,5  infinitas repetições de carga 







MR
N

11,1278,11log
Método da PCA - 1966 
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• PCA/1966 
- Peculiaridades 
- Desconsidera transferência de carga 
 
 
- Posição crítica: Borda transversal 
- Adoção da Regra de Miner 
- CRFT = SCRFcada eixo 
- Base cimentada 
- Aumento do módulo de reação do sistema de 
apoio 
 
Método da PCA - 1966 
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• PCA/1984 
- Fundamentação 
Modelagem por elementos finitos 
Inclusão das barras de transferência 
Posição crítica: borda longitudinal 
Distribuição na faixa de rolamento 
Consideraçãoda base: 
 Aumento do K 
 Contribuição estrutural sem aderência 
 Contribuição estrutural com aderência 
Método da PCA - 1984 
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Contribuição Estrutural da Aderência entre 
CCP e Base Cimentada 
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• PCA/1984 
- Novos Modelos de fadiga 
 
 
 
 
 
- Novo critério de ruptura: Erosão 
- Deve ser considerado apenas quando da ausência 
de bases cimentadas 
- Não será abordado em aula 
Método da PCA - 1984 
1 101 102 103 104 105 106 107 108 109
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
Número de aplicações de carga até a ruptura 
PCA 66 
Extensão
(1984) 
Fonte: ABCP 
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- O problema de Erosão 
Método da PCA - 1984 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 26 
- O problema de Erosão 
Método da PCA - 1984 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 27 
Considerações Finais 
Modelos de Fadiga 
Será que os modelos embutidos no PCA/84 são 
adequados às condições brasileiras? 
 
LAB
4,20231
FIELD N
SSR
1
N 







 
 
 
 
0.4 
0.5 
0.6 
0.7 
0.8 
0.9 
1 
1E+00 1E+03 1E+06 1E+09 1E+12 1E+15 
Cycles to fatigue 
SSR 
New Standard PCA (1984) 
 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 28 
 Tensões Previstas pela Ação do Carregamento Rodoviário 
 As tensões calculadas são compatíveis com as tensões reais? 
Considerações Finais 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 29 
PCD 003 - Out/2000
15,0
16,0
17,0
18,0
19,0
20,0
21,0
22,0
23,0
24,0
25,0
26,0
17,4 17,5 17,6 17,7 17,8 17,9 18,0 18,1 18,2 18,3 18,4 18,5 18,6 18,7 18,8 18,9 19,0 19,1 19,2 19,3 19,4 19,5 19,6
Tempo (s)
De
for
ma
ção
 ( me
)
Pos. 07 (Fundo)
Tração na 
Flexão
Compressão 
na FlexãoPatamar inicial
ESRS ESRD
ETT 
 
 Tensões Previstas pela Ação do Carregamento Rodoviário 
 As tensões calculadas são compatíveis com as tensões reais? 
Considerações Finais 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 30 
Curvas de Tensões - Medidas e Simuladas (PCD n° 002, B12, fundo, ESRS)
0,00
0,05
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
0,75
9,55 9,60 9,65 9,70 9,75 9,80 9,85 9,90 9,95 10,00 10,05 10,10 10,15 10,20 10,25
Tempo (s)
Te
nsõ
es 
na
 Fl
exã
o (
MP
a)
Medida MEF
 
 Tensões Previstas pela Ação do Carregamento Rodoviário 
 As tensões calculadas são compatíveis com as tensões reais? 
Considerações Finais 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 31 
T>0 
T<0 
 E as Variáveis Climáticas?! 
Considerações Finais 
20
25
30
35
40
45
50
00
:00
01
:00
02
:00
03
:00
04
:00
05
:00
06
:00
07
:00
08
:00
09
:00
10
:00
11
:00
12
:00
13
:00
14
:00
15
:00
16
:00
17
:00
18
:00
19
:00
20
:00
21
:00
22
:00
23
:00
00
:00
Te
mp
era
tu
ra 
(ºC
)
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
Di
fer
en
cia
l T
érm
ico
 (º
C)
Temperatura Média de Topo Temperatura Média de Fundo Diferencial Térmico Médio
Temperaturas - Seção A - 24/12/00
Diferencial Térmico 
para WTUD – Placa 
de 100mm 
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Todos estes fatores foram considerados em 
estudos anteriores que deram origem ao Método 
de Dimensionamento da Prefeitura de São Paulo 
•Necessita de comprovação final de sua adequação 
•Processo Construtivo é essencial para o bom desempenho 
Considerações Finais 
Prof. Deividi Pereira TRP-1001 Infraestrutura de Transportes 33 
Considerações Finais 
Execução Pavimento de CCP