Neste subtópico discorre-se sobre fontes de dados de tráfego e de clima que podem ser incorporadas ao novo método de dimensionamento, exemplo do que foi feito no âmbito do MEPDG e FlexPAVETM 1.0. São eles o Plano Nacional de Contagem de Tráfego (PNCT) e o Instituto Nacional de Metereologia (INMET).
3.4.1 O Plano Nacional de Contagem de Tráfego – PNCT
Como mencionado no Capítulo 2, a ação do tráfego é um dos principais causadores da degradação do pavimento e por isso mesmo um dos principais parâmetros de entrada nos métodos de dimensionamento. Essa ação envolve o peso total dos veículos de carga, o peso de cada eixo, a distância entre os eixos, os tipos de eixo (simples, tandem, triplo e quádruplos), o tipo e pressão dos pneus, a frequência de passagens, a velocidade e a variação lateral dos pneus nas distâncias percorridas.
A modelagem da influência conjunta desses diversos aspectos não é trivial. As diferentes associações desses fatores geram diferentes graus de dano sobre o pavimento, que devem estar inclusos nas análises de previsão de desempenho dos pavimentos. Há tempos, mesmo internacionalmente, a solução adotada tem sido representar o tráfego por meio do número equivalente de operações do eixo-padrão, o número N, pela simplicidade de obtenção desse valor, ou seja, a transformação dos diferentes tipos de ação das cargas dos eixos atuantes na via, em um número de operações correspondentes a mesma carga do eixo-padrão. A configuração do eixo-padrão varia de país para país, de método para método e depende dos limites legais estabelecidos. No Brasil, o eixo-padrão é correspondente a uma carga de 8,2ton, utilizando os fatores de equivalência de carga da USACE (em um caso particular os fatores da
AASHTO). No Manual de Estudos de Tráfego (DEPARTAMENTO NACIONAL DE INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTES, 2006c), encontra-se a descrição detalhada de como obter o número N.
Há, no entanto, uma tendência de nos métodos mecanicistas mais modernos a representação do tráfego dar-se por meio de espectros de carga. Cita-se os exemplo do métodos americano MEPDG, do argentino BackDeVi e do novo método costa-riquenho. Segundo Timm, Bower e Turochy (2006) apud Fontenele (2012), espectros de carga são distribuições de pesos por eixo, consideradas para cada tipo de eixo e para um fluxo de tráfego específico. Essa tem sido considerada a forma mais real de representação do tráfego. Demanda, porém, um método de coleta mais acurado, com pesagem dos veículos, e estrutura de tratamento dos dados mais robusta. Fontenele (2012) concluiu que o dimensionamento utilizando a metodologia empírica levava a estruturas de pavimentos, quando submetidas a análise mecanística, utilizando espectros de carga locais, não passava nos critérios de desempenho estabelecidos.
Uma ação que poderá ser fundamental para adoção de espectros de carga como representativos do tráfego no Brasil é a recente reimplantação do PNCT. Agora com coleta automatizada e com dados medidos em movimento, do tipo WIN data. Os equipamentos utilizados na pesquisa são australianos, contudo há dúvidas quanto à adequabilidade a classificação veicular brasileira. Inicialmente estava previsto a implantação de 320 postos de coleta em todo o território nacional.
A Figura 26 mostra a distribuição dos postos, e percebe-se que seu maior adensamento está nas regiões mais ao sul do país. A justificativa é a maior concentração de polos geradores de tráfego de carga nessas regiões. Essa configuração inicial está sendo ajustada com o passar do tempo. Como exemplo, desde outubro de 2014 até maio de 2015, foram implantados 4 postos no Ceará. Inicialmente eram previstos 2 postos e há a previsão de implantação de mais 4 postos. Todos eles devem ser localizados nas principais rodovias do estado: BR 222, BR 116 e BR 020 (informação verbal)2.
Os dados do PNCT são disponibilizados em planilhas Excel no site do DNIT nacional tão logo tratados. Está sendo construída uma plataforma web, chamada SIG-PNCT, que abrigará as informações obtidas em campo, mas ainda não se encontra disponível para uso
2Informação fornecida pelo Engenheiro José Abner de Oliveira Filho, em reunião realizada na SR do DNIT em Fortaleza,
externo. Inicialmente previsto para durar somente 3 anos, essa é uma ação importante, cujos dados podem ser adaptados para um novo método de dimensionamento.
Figura 26 - Postos de coleta do PNCT
Fonte: Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes(2014).
Os principais tipos de informação coletados no âmbito do PNCT são os seguintes: a) volume de tráfego por: quarto de hora, hora, semana, dia e mês, por sentido e
faixa;
b) peso bruto total do veículo, em kg (mínimo, médio, máximo); c) peso e distância por eixo dos veículos passantes;
d) velocidade instantânea em km/h;
e) comprimento do veículo em metros (servindo aqui para classificação veicular); f) temperatura do pavimento em graus celsius (medida na profundidade do laço magnético, a sua real profundidade não é precisa, apesar de se saber que está na camada de revestimento, a poucos centímetros da superfície).
Percebe-se a magnitude do volume de informações. O Laboratório de Transportes da Universidade Federal de Santa Catarina – LabTrans/UFSC está responsável pelo sistema de controle de qualidade dos dados gerado no PNCT. Informações como as classes de veículos, distribuição horária dos veículos e peso bruto total por hora, estimadas pelos levantamentos, deverão futuramente ser inclusas no Banco de Dados PNCT. A sua utilização para o dimensionamento de pavimentos, através de espectros de carga, provavelmente demandará a formulação de metodologias computacionais que tratem esses dados automaticamente.
3.4.2 Estações Meteorológicas do Instituto Nacional de Meteorologia - INMET
O clima é, também, outro fator impactante no desempenho de pavimentos, através da ação dos seus diversos fatores, destacando-se a temperatura e a umidade do ar. A primeira afeta a rigidez das misturas asfáltica e a segunda podendo afetar mais fortemente a capacidade de suporte das camadas granulares e subleito. A inclusão dos fatores climáticos nos métodos mecanísticos, tal como ocorre no MEPDG e LEVCD com o EICM, no BackDeVi e no Austroads, faz-se necessária a existência de dados climáticos históricos. Também é necessário tratar esses dados de modo que se tornem representativos na metodologia de dimensionamento. Assim como o tráfego, o clima também pode ser representado de maneira simplificada, através da consideração da temperatura média mensal para determinada localidade.
No Brasil, há dados históricos e existem mais de 400 estações meteorológicas distribuídas em todo o território nacional, coordenadas pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Os estados também possuem suas próprias estações, tais como as 70 estações automáticas de coleta localizadas em território cearense e sob a coordenação da Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos (Funceme). A desvantagem das estações automáticas em relação as estações completas, que por serem estações isoladas podem não contabilizar dados quando apresentarem problema técnico. As estações completas ou automáticas fornecem dados de precipitação hora a hora, temperatura, velocidades dos ventos, umidade relativa, nebulosidade e radiação solar. Para utilização desses dados faz-se necessário acordos cooperativos com esses órgãos para disponibilização completa e continuada dos dados existentes.
Enquanto não é possível a utilização mais acurada dos dados de clima existentes no Brasil, indica-se a utilização dos resultados das últimas Normais Climatológicas nacional, que contém dados de 1961 a 1990. As Normais Climatológicas resumem os dados climatológicos referentes a 30 anos e podem ser encontradas no site do Instituto Nacional de Metereologia (2017).
3.5 Considerações finais sobre este capítulo
Considerando o exposto neste capítulo, conclui-se que:
a) em sua grande maioria, as SR’s do DNIT não apresentam infraestrutura física (laboratório e equipamentos) e de recursos humanos (engenheiros e técnicos de laboratório) para atender às demandas de implantação de um método de dimensionamento de pavimentos mecanístico-empírico, tais como a realização de ensaios diversos de caracterização física e mecânica dos materiais constituintes do futuro pavimento;
b) faz-se necessário a capacitação do corpo técnico das SR’s do DNIT, a fim de que eles sejam capazes não só de dimensionar um pavimento por meio de um método mecanístico-empírico, mas que também possam ter embasamento técnico para criticar projetos apresentados eventuais empresas contratadas; c) as universidades nacionais são fonte de produção técnica-científica de alto
padrão e por isso devem estar intrinsicamente ligada ao setor rodoviário nacional. Os benefícios podem ser mútuos: o setor rodoviário tem suas demandas de pesquisa atendidas por pesquisadores altamente capacitados e esses tem financiamento para seus projetos;
d) por fim, o PNCT e o INMET são importantes fontes de informação de tráfego e clima, que podem ser utilizados no âmbito dos métodos de dimensionamento de pavimentos asfálticos. Pesquisas devem ser realizadas, a fim de encontrar método que melhor aproveite os dados existentes.