Análise De Custos De Ciclo De Vida Relativa A Pavimentos .

Lista de QuadrosQuadro 2.1 – Tipos de pavimentos em função dos materiais e da deformabilidade(Branco et al, 2006) .13Quadro 2.2 – Materiais de pavimentação para cada camada (Neves, 2007) .14Quadro 2.3 – Tipologia adoptada para os materiais granulares (JAE, 1995) 15Quadro 2.4 – Propriedades dos materiais granulares, ensaios e objectivos (Neves, 2007) .15Quadro 2.5 – Classificação das misturas betuminosas quanto à sua porosidade (JAE, 1995) .16Quadro 2.6 – Tipologia adoptada para as misturas betuminosas fabricadas a quente(JAE, 1995) .17Quadro 2.7 – Percentagem do tráfego na via mais solicitada (JAE, 1995) .24Quadro 2.8 – Elementos relativos ao tráfego (JAE, 1995) .26Quadro 2.9 – Classes de fundação (JAE, 1995) 28Quadro 2.10 – Tipos de deformações associadas a pavimentos flexíveis (Branco et al, 2006) 33Quadro 2.11 – Tipos de fendilhamento associados a pavimentos flexíveis (Branco et al, 2006).34Quadro 2.12 – Tipos de desagregação da camada de desgaste em pavimentos flexíveis(Branco et al, 2006) .35Quadro 2.13 – Tipos de movimento de materiais associados a pavimentos flexíveis(Branco et al, 2006) .35Quadro 2.14 – Alguns equipamentos/ensaios utilizados para a avaliação das característicasdos pavimentos 39Quadro 4.1 – Simbologia e espessuras adoptadas .59Quadro 4.2 – Estruturas de pavimento flexíveis .59Quadro 4.3 – NAEP130 correpondentes às classes de tráfego analisadas 61Quadro 4.4 – Composição adoptada para as misturas betuminosas .62Quadro 4.5 – Características dos materiais das camadas dos pavimentos flexíveis .63Quadro 4.6 – Numero máximo admissível de eixos padrão de 130 kN para os pavimentosflexíveis .63Quadro 4.7 – Resumo das acções de conservação e reabilitação .67Quadro 5.1 – Custos totais de construção das estruturas em análise para classe de tráfego T5.69Quadro 5.2 – Custos totais de construção das estruturas em análise para classe de tráfego T1.70Quadro 5.3 – Custo das medidas de conservação e reabilitação .70Quadro 5.4 – Custos totais de conservação e reabilitação das estruturas em análise paraclasse de tráfego T5 70Quadro 5.5 – Custos totais de conservação e reabilitação das estruturas em análise paraclasse de tráfego T1 70Quadro 5.6 – Valor Residual para os pavimentos em análise de classe de tráfego T5 .71Quadro 5.7 – Valor Residual para os pavimentos em análise de classe de tráfego T1 .71Quadro 5.8 – Duração das medidas de intervenção .73Quadro 5.9 – Duração total das intervenções para cada pavimento de classe de tráfego T5 73Quadro 5.10 – Duração total das intervenções para cada pavimento de classe de tráfego T1 .73Quadro 5.11 – Estimativa dos custos ambientais para pavimentos de classe de tráfego T1 .74Quadro 5.12 – Conclusões obtidas para os diferentes custos .746

Quadro 6.1 – Valores obtidos para o NPV de pavimentos com classe de tráfego T5 .76Quadro 6.2 – Valores obtidos para o NPV de pavimentos com classe de tráfego T1 .77Quadro 6.3 – Média e desvio padrão do NPV para pavimentos com classe de tráfego T5 78Quadro 6.4 – Média e desvio padrão do NPV para pavimentos com classe de tráfego T1 78Quadro 6.5 – “Pesos” a atribuir a cada caso .80Lista de SiglasAGEC – Agregado de Granulometria Extensa Tratado com CimentoEf – Módulo de DeformabilidadeEP – JAE – Estradas de PortugalLCCA – Life - Cycle Costs AnalysisLNEC – Laboratório Nacional de Engenharia CivilMACOPAV – Manual de Concepção para a Rede Rodoviária NacionalNPV – Net Present Value, Custo Total ActualPSI – Present Serviceability IndexTMDAp – Tráfego Médio Diário Anual de Pesados7

Capítulo 1 – Considerações iniciais1.1 – Apresentação do tema e seu enquadramentoRealizada no âmbito do Mestrado Integrado de Engenharia Civil, no ano lectivo 2007/2008, estadissertação tem como tema a “Análise de Custos de Ciclo de Vida Relativa a Pavimentos RodoviáriosFlexíveis”. A dissertação insere-se no projecto “Avaliação económica de diferentes soluções depavimentação ao longo do ciclo de vida das infra-estruturas rodoviárias”, desenvolvido emcolaboração com o Laboratório Nacional de Engenharia Civil.Em Portugal os últimos anos têm sido marcados pelo aparecimento de novos materiais aplicados nassoluções de pavimentação. É uma situação que advém da subida de preço das matérias-primas, queconstituem os materiais utilizados tradicionalmente. A introdução de novos componentes nassoluções de pavimentação, reveste-se no entanto de alguma incerteza, em particular na relaçãocusto-benefício. Dado o aparecimento de materiais e novas soluções a um ritmo acelerado nemsempre é possível prever com exactidão os custos e as vantagens reais.A optimização de cada solução de pavimentação passa pela sua adequação às condições de tráfego,fundação e metodologias de projecto, adoptadas caso a caso. O tráfego, onde os veículos pesadossão os mais preponderantes, poderá acelerar a degradação de um pavimento, sendo por issorelevante considerar à partida a sua influência. As condições de fundação determinam a maior oumenor capacidade de suporte das cargas dos veículos influenciando desta forma as característicasdas camadas de pavimento. Já as metodologias de projecto podem condicionar a solução adoptada.Claramente uma solução que tenha que responder a condições de tráfego e fundação, entre outras,mais agressivas terá à partida um custo superior na sua execução. No entanto é impossível descurarque a médio e longo prazo poderá trazer benefícios, reduzindo por exemplo, as necessidades demanutenção.As novas soluções só o serão efectivamente se se traduzirem numa clara vantagem de custobenefício considerando todos os factores determinantes. No entanto muitas vezes a análise faz-seexclusivamente considerando os custos iniciais e desvalorizando os ganhos a médio e longo prazoque determinada solução poderá apresentar.Portugal é um dos países com maior número de quilómetros de auto-estrada por habitante naEuropa. A tendência é para manter esta posição, face ao crescente número de novas auto-estradas,que substituem itinerários de menor hierarquia. Muitas dessas estradas substituídas estão agora aser alvo de trabalhos de reabilitação e manutenção.8

A prática corrente desses trabalhos consiste na fresagem e consequentemente substituição dascamadas mais superficiais do pavimento. È importante notar que existem, hoje em dia, outrassoluções de reabilitação e manutenção com claros ganhos económicos e de qualidade. Muitas vezeso factor económico na fase inicial do projecto e a demora, que essas soluções implicam nostrabalhos, leva a opção por soluções mais práticas. No entanto é importante perceber que a análiseda solução de pavimento se deve fazer numa janela temporal, alargada e tendo em conta inúmerosfactores.A análise para determinação da solução adequada a cada caso passará inevitavelmente pelo factoreconómico mas não se poderão descurar outros aspectos determinantes. Entre eles a durabilidade ecustos acrescidos de manutenção, se a solução adoptada não for sustentável. Os resultados alcançadosneste trabalho, poderão vir a constituir uma ferramenta auxiliar na tomada de decisões, por parte dasentidades responsáveis pela selecção dos tipos de estruturas a adoptar na construção e a reabilitação depavimentos rodoviários flexíveis.A escolha da solução de pavimentação é única para cada caso porque cada situação temparticularidades próprias. Desta forma, a aplicação sistemática de determinadas soluções pode não sersustentável. É necessário considerar um conjunto de factores e avaliar caso a caso a relação custobenefício de cada solução, num contexto em que a inovação tecnológica permite disponibilizar soluçõesa um ritmo acelerado.1.2 – Objectivos e metodologiaA dissertação compreende essencialmente os seguintes objectivos e a respectiva metodologia.1. Definição das estruturas de pavimentos tipo a construção depavimentosnovosflexíveis,correspondentes a diferentes classes de tráfego e diferentes condições de fundação.Serão ainda definidos casos de estudo relativos a obras recentes de reabilitação de pavimentos, nasquais tenha sido aplicada a técnica de reciclagem com cimento.2. Estimativa dos custos de construção das estruturas tipoEfectuar-se-á o levantamento dos custos praticados em Portugal para a execução dos diversos tiposde trabalhos correspondentes à construção das estruturas tipo, e determinar-se-á o custo deconstrução de cada estrutura.3. Estimativa dos custos de conservação e reabilitação ao longo do ciclo de vida das estruturas tipoCom base nos modelos de comportamento mais adequados a cada um dos tipos de pavimento emanálise, serão efectuadas estimativas relativamente aos custos de conservação e de reabilitação aolongo do ciclo de vida dos pavimentos, para cada um dos cenários em estudo.9

4. Avaliação dos custos suportados pelos utentesCom base em resultados de projecto de investigação recentemente realiz

Análise de Custos de Ciclo de Vida Relativa a Pavimentos Rodoviários Flexíveis Hugo Bernardo Campos Branquinho Matos da Costa Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil Júri Presidente: Professor Doutor Joaquim Jorge da Costa Paulino Pereira