Contribuição ao estudo de solos tropicais finos para uso na pavimentação rodoviária

Abstract

Segundo dados da Confederação Nacional dos Transportes (CNT), a matriz de transportes de cargas brasileira mostra a preferência do país pelo modo rodoviário, caracterizando-o como o de maior representatividade no âmbito nacional. A malha rodoviária é a mais extensa dentre as demais existentes no Brasil e devido a essa grande demanda pelas rodovias, é comum a construção de novas estradas ou a restauração de vias antigas, e, em ambos os casos, utilizam-se grandes volumes de materiais para compor as camadas do pavimento. Este fato se torna um gargalo para os projetos, uma vez que os sistemas de classificação e seleção tradicionais de solos para a pavimentação (USCS e TRB) indicam basicamente apenas materiais granulares para tal uso. Os projetos rodoviários executados no estado de Pernambuco ainda seguem esses procedimentos, que não se adequam à realidade dos solos brasileiros, visto que se baseiam em normas desenvolvidas para solos de clima temperado. Assim, uma grande parte dos solos disponíveis na região são descartados ou subutilizados. No entanto, ao longo de décadas, várias pesquisas têm indicado o uso de solos finos que não se encaixam dentro dos critérios de seleção tradicionais, mas que apresentam bom desempenho mecânico. Nesta pesquisa buscou-se contribuir na avaliação de solos tropicais finos regionais para uso na pavimentação rodoviária. Para isso, realizou-se uma extensa campanha experimental de análise do comportamento geotécnico de treze solos finos representativos da Região Metropolitana do Recife (RMRecife) e montou-se um Banco de Dados de Solos Finos brasileiro (BDSF) composto por sessenta e sete materiais de diversas regiões do país com vários parâmetros geotécnicos. As análises foram conduzidas sob aspectos físicos, químicos e mineralógicos, assim como à luz da mecânica dos pavimentos, com aplicação de metodologias especificas, como a MCT (M - miniatura; C - compactação; T – tropical) e os ensaios de Módulo Resiliente (MR) e Deformação Permanente (DP), utilizados como base para o dimensionamento de pavimentos asfálticos pelo novo Método de Dimensionamento Nacional (MeDiNa). Adicionalmente, foram utilizadas técnicas de estatísticas básicas, de correlação, de regressão e multivariadas (Análise de Clusters) utilizando-se ferramentas da Ciência de Dados para obter correlações de forma mais completa. Os resultados mostraram que os solos tropicais finos (tanto da RMRecife quanto do BDSF) são materiais que apresentam excelente comportamento mecânico (altos valores de MR e DP baixas), atendendo aos padrões requeridos para um Sistema Arterial Primário. Como exemplo, os solos da RMRecife são materiais mistos compostos por altas porcentagens de argila e areia, marcados pela presença de argilominerais não expansivos, como a caulinita e a ilita, com grãos de limonita em suas frações mais grosseiras, além de outras características que os designam como solos lateríticos, bem desenvolvidos pedologicamente. Neste contexto, esta pesquisa contribuiu com proposição de diversas estruturas de pavimento rodoviário validadas pelo MeDiNa considerando diferentes tipos de materiais e níveis de tráfego, provando a viabilidade técnica de uso dos solos tropicais finos, com vantagem econômica por redução de custos com transporte e aquisição de materiais granulares. Fez aplicação, divulgação e implementação do MeDiNa no Estado de Pernambuco e montou um banco de dados pautado em critérios da mecânica dos pavimentos. Gerou equações de previsão do MR em função das tensões atuantes na estrutura de um pavimento submetido à trafego pesado para os solos LA’ da RMRecife e modelos de regressão linear múltipla para previsão do MR considerando variáveis geotécnicas específicas.