PAVIMENTOS EM CONCRETO DE CIMENTO PORTLAND 

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Centro de Excelência em Pesquisa sobre Pavimentação em Concreto Laboratório de Mecânica de Pavimentos - EPUSP

Coordenador:      Prof. José Tadeu Balbo
                            
Doutor e Livre Docente da USP

“Antes de acreditar em opiniões subjetivas sobre especialistas em
determinada matéria, consulte a Web para um julgamento preliminar.”
(M. K. Brueskwy)

Especial por Elisabetta Nicolletti

 


Especialistas em Pavimentação em Concreto de Cimento Portland

O interesse de desenvolvimento acadêmico para pesquisas sobre pavimentação em concreto, diante da apatia sobre o assunto na academia nos anos 1970 e 1980, foi decorrente da reflexão da necessidade de desenvolvimento de tecnologia nacional para a dosagem de concretos de pavimentação e para o dimensionamento e a análise estrutural de pavimentos.

Tal exigência era evidente ao considerar-se que não existia tecnologia oficial para o projeto de pavimentos de concreto simples, sendo empregado, ex-officio, método de dimensionamento desenvolvido nos anos sessenta, e posteriormente, nos primórdios dos anos 80, em ambiente industrial dos EUA.

Motivado pelo acompanhamento das obras do Aeroporto Internacional Governador André Franco Montoro, em 1983, José Tadeu Balbo, recém-graduado engenheiro, pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, iniciou estudos mais aprofundados para analisar as práticas de projeto dessas estruturas de vias de transporte.

Assim, diante na não disponibilidade de ferramentas de análise numérica específicas para pavimentos de concreto simples, o Prof. Balbo enfrentou o primeiro desafio acadêmico de pesquisa: conceber e desenvolver um programa em Elementos Finitos para a solução de deformações e tensões em placas de concreto. Daí criou-se a consciência da existência de quatro tipos de usuários de modelos numéricos para pavimentação: (1) os formuladores dos modelos físico-constitutivos; (2) os criadores de software a partir do conhecimento estabelecido pelos usuários tipo 1; (3) os usuários esclarecidos sobre as limitações dos algoritmos; (4) os usuários ditos “irresponsáveis”.

 

Um Passo Adiante

Uma das lacunas mais graves quanto aos critérios de projeto e análise estrutural de pavimentos de concreto, e mesmo de pavimentos asfálticos que empregassem bases cimentadas, tratava-se da dicotomia existente entre o conhecimento dos projetistas sobre dosagem e comportamento elástico e à fratura dos materiais cimentados, concretos, solos-cimento, etc. Consciente da necessidade de associar-se a um centro de excelência para adquirir moderno conhecimento sobre tais questões, em 1992 o docente partir para o doutoramento (PDDE-CAPES) na Escola Politécnica Federal de Zurique (ETH-Z), Suíça, com apoio logístico da Associação Técnica de Pesquisa e Consultoria da Indústria Suíça do Cimento, cujo diretor-presidente era o Prof. Willy Wilk do ETH-Z.

O Prof. Wilk era discípulo de do Prof. Robert Maillart e, portanto, docente de Pontes e Pavimentos em Concreto do ETH-Z. Grande especialista europeu, com dezenas de pesquisas e projetos realizados em rodovias européias, Willy Wilk era também conhecedor a fundo de uma obra rodoviária brasileira emblemática: a Rodovia dos Imigrantes em São Paulo, para qual prestou consultoria, trazendo sua experiência durante a obra, em especial no que tange à tecnologia dos materiais e construtiva, em 1973-1974.

 

Durante o período de pesquisa na Suíça, em contato permanente com o Prof. Wilk, o Prof. Balbo desenvolveu critérios novos e racionais para a dosagem de misturas do tipo Brita Graduada Tratada com Cimento, empregada em bases de pavimentos semi-rígidos e de concreto, realizando profunda pesquisa laboratorial sobre o assunto, chegando inclusive, de modo inédito, a modelo de fadiga para o material.

 

A Experimentação no Brasil

Os estudos pioneiros desenvolvidos no LMP-EPUSP foram financiados quase que exclusivamente pela Fundação de Amparo À Pesquisa do estado de São Paulo. Dentre os mesmos, destacam-se:

  • Efeitos Térmicos do clima tropical nos pavimentos em concreto
  • Tensões em armaduras de pavimentos de concreto estruturalmente armado, com apoio da GERDAU S.A.
  • Comportamento e desempenho de whitetoppings
  • Pavimentos Rígidos Híbridos em Asfaltos e bases de concreto
  • Efeitos de cura sobre concretos de alto desempenho para pavimentos
  • Fadiga de concretos e materiais cimentados para pavimentação
  • Modelagem numérica de pavimentos de concreto
  • Tenacidade e Fratura de concretos e demais materiais para pavimentação
  • Reciclagem a quente de misturas asfálticas
  • Aderência entre bases asfálticas e cimentadas aos concretos
  • Desenvolvimento de software para gerência de pavimentos

 

A Internacionalização do Conhecimento

Em 1997, Balbo foi nomeado como Associate Member do Comitê em Pavimentos de Concreto da Associação Rodoviária Mundial (PIARC), tendo participado de reuniões semestrais em países europeus para a evolução da tecnologia. A partir de 2000, com a fundação da International Society for Concrete Pavements (ISCP), em Maryland, EUA, Balbo passa a ser o Representante da associação para o Brasil, sendo que em 2005 é eleito, para mandato até 2010, diretor da ISCP.

Consciente da necessidade de confrontação de idéias e de resultados brasileiros com especialistas internacionais, em 2001 o Prof. Balbo realizou se pós-doutorado em Cincinnati, na University of Ohio, sob a supervisão do Prof. Anastasios Ioannides, um dos maiores teóricos sobre efeitos do tráfego e ambientais sobre lajes com apio elástico, interpretando então seus dados obtidos em clima tropical e publicando no renomado Journal of the Transportation Research Board artigo científico sobre efeitos climáticos sobre placas de concreto em clima tropical.

Em 2003 é nomeado, pelo Transportation Research Board, como membro do Committee on Rigid Pavements, exercendo então atividades de revisão científica de artigos técnicos sobre pavimentação em concreto. Em 2004, é convidado para compor o corpo editorial do Journal do ISCP, especializado sobre o tema, e em 2005, passa a compor o corpo de revisores do International Journal of Pavement Engineering, do Reino Unido. Desde 2000 é constantemente requisitado para arbitragem de artigos científicos na especialidade para diversos congressos internacionais: PIARC-CEMBUREAU, TRB, ISCP. Em 2005, passa atuar como Prof. Visitante na Universidade de Minnesota, EUA. Em 2004 é nomeado como Coordenador do Comitê de Pavimentos de Concreto do Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON).

Foi também presidente de sessões técnicas no 8th International Symposium on Concrete Roads (Lisboa-1998), 7th e 8th International Conference on Concrete Pavements (Orlando e Colorado Springs, EUA), tendo sido um dos organizadores do primeiro International Workshop on Fracture of Pavement Materials (Cupper Mountain, EUA-2005). Atualmente é diretor da International Society for Concrete Pavements.

 

Os Discípulos Formados e em Formação no LMP-EPUSP

 O Prof. Balbo possui já uma vasta experiência na orientação de dissertações e teses, bem como demais trabalhos de pesquisa, especialmente envolvendo equipes. Na área de PAVIMENTAÇÃO EM CONCRETO, são seus discípulos:
 

Orientado

Nível, ano

Tema de Pesquisa

Origem/Situação do egresso

Marcos Paulo Rodolfo

IC – 1995/1998

Modelagem de Tensões em Pavimentos

REDECARD

Alexandre Ricardo Peres

IC – 1998/1999

Propriedades do CAD para Pavimentos

ITAU

Rita Moura Fortes

DO – 2000

Aderência Asfaltos - Concretos

Universidade Mackenzie

Andréa Arantes Severi

DO – 2002

Efeitos do Clima em Pavimentos de Concreto

Votorantim Cimentos

Deividi da Silva Pereira

DO - 2003

Aderência Placas-Bases

Universidade Católica de Pelotas

Tatiana Cureau Cervo

DO - 2004

Fadiga do Concreto e do CAD

Universidade Federal de Santa Maria

Marcos Paulo Rodolfo

ME - 2001

Modelagem de Tensões em Placas de Concreto

REDECARD

Deividi da Silva Pereira

ME - 2001

Whitetopping Ultradelgado

Universidade Católica de Pelotas

Valéria Juliana de França Ganassali Marin

ME – 2006

Pavimentos de Concreto Armado

GERDAU

Daniela Bonina Clemente Felix

ME – 2007

Pavimentos de Concreto Armado

IBTS

Gino Ricci

ME - 2007

Concretos Compactados com Agregados Reciclados de Entulho

ABCP

DO – Doutorado; ME – Mestrado; IC – Iniciação Científica


Na área de PAVIMENTAÇÃO ASFÁLTICA e GERÊNCIA DE PAVIMENTOS, destacam-se os seguintes:
 

Orientado

Nível, ano

Tema de Pesquisa

Origem/Situação do egresso

Mauro Beligni

ME – 1995

 

Reciclagem de Pavimentos Asfálticos

TECPAV Enga. (diretor)

Alexandre Ricardo Peres

IC – 1996/1997

Reciclagem de Pavimentos Asfálticos

ITAU

Ricardo Garrido

IC – 1997/1998

Reciclagem de Pavimentos Asfálticos

ABRIL

Danilo Matinelli Pitta

ME – 1998

Retroanálise de Pavimentos Asfálticos

IGUATEMI Enga. (diretor)

Janos Bodi

ME – 1998

Gerência de Pavimentos

PMSP

Márcia Aps

ME - 2000

Gerência de Pavimentos

Universidade Católica de Santos

Rodrigo Maluf Barella

ME – 2001

Gerência de Pavimentos

CIBERLASER

André Guerreiro Milhomem de Souza

ME – 2004

Gerência de Pavimentos

ACCENTURE

Marcelo Petruzzi Domingues

IC – 2004/2005

Reciclagem de Pavimentos Asfálticos

University of Illinois, EUA

Suyen Matsumura Nakahara

DO – 2005

Gerência de Pavimentos

Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Rodrigo Maluf Barella

DO – 2006

Gerência de Pavimentos

CIBERLASER

Ronaldo Bitello Tomei

IC – 2005/2006

Bases Cimentadas

EPUSP

 

A Preocupação com a Gerência de Manutenção de Vias

O Prof. Balbo sempre teve especial apreço por tecnologias para vias urbanas, tendo lançado, em 1997, o livro “Pavimentos Asfálticos – Patologias e Manutenção”. Além disso, em 2000 realizou o curso “Train the Trainers”, oferecido pela PIARC e pela University of Birmingham, UK, sobre o emprego do programa HDM-4 do Banco Mundial. Após este período, o programa foi implementado junto À PMSP no Brasil. Diversos trabalkhos de implantação da Gerência de Pavimentos em cidades de médio porte têm sido realizados pelo LMP, com destaque atualmente para a Prefeitura de Taboão da Serra, SP. A disciplina de Gerência de Pavimentos, sob sua responsabilidade, foi implementada no curso de graduação da Escola Politécnica da USP, para engenheiros civis.

 

Serviços do LMP-EPUSP

 

  • Avaliação racional de projetos de pavimentação em concreto
  • Estudos de fratura e cura em materiais cimentados e concretos
  • Instrumentação eletrônica de pavimentos
  • Avaliação estrutural e funcional de pavimentos de concreto
  • Pareceres técnicos sobre pavimentação
  • Treinamento de emprego de softwares especializados para pavimentos
  • Desenvolvimento de softwares especializados para pavimentos
  • Educação continuada e atualização sobre pavimentação em concreto para empresas

 

Principais Atividades de Convênio e de Consultoria do LMP-EPUSP

 

  • Gerdau Açominas S. A.
    • Análise de tensões em armaduras na pista experimental em pavimentos de concreto estruturalmente armado na Rodovia Recife-Caruaru.
  • Associação Brasileira de Cimento Portland
    • Desenvolvimento do Programa computacional para projeto de whitetopping;
    • Coordenação do Curso de Especialização em Pavimentos de Concreto para Projetistas.
  • Votorantim Cimentos
    • Análise de 70.000 m2 de pátios industriais em pavimentos intertravados de concreto.
  • Construtora Better S. A.
    • Parecer sobre quesitos técnicos de licitação para pavimentação em concreto no Aeroporto Internacional de Brasília.
  • ViaNorte Concessionária de Rodovias
    • Parecer sobre reciclagem asfáltica a quente in situ para a Rodovia Anhanguera
  • Intervias Concessionária de Rodovias
    • Parecer sobre degradação prematura de placas em pavimentos de concreto simples em áreas operacionais de pedágios.
  • Departamento Nacional de Estradas de Rodagem
    • Parecer técnico-jurídico sobre a duplicação da BR-101/SC.
  • Prefeitura do Município de São Paulo – Secretaria de Sub-Prefeituras
    • Análise técnico-econômica, com o programa HDM-4, sobre o financiamento pelo Banco Mundial, de serviços de manutenção em cerca de 1500 km de pavimentos asfálticos em vias urbanas.
  • Prefeitura do Município de São Paulo – Secretaria de Infra-estrutura Urbana
    •  Comissão de Normas de Pavimentação – Consultor pela USP. Desenvolvimento de software para projeto de pavimentos asfálticos flexíveis, de concreto, semi-rígidos, em blocos intertravados de concreto, restauração de pavimentos asfálticos e análise estrutural à fadiga de pavimentos;
    • Desenvolvimento do Programa Computacional DIMPAV para dimensionamento de pavimento de acordo com as normas da SIURB-PMSP.
  • Prefeitura do Município de Taboão da Serra:
    • Análise técnico-econômica, com programa de Gerência de Pavimentos do LMP-EPUSP, sobre as condições e custos para restauração, envolvendo cerca de 1000 logradouros com pavimentos asfálticos em vias urbanas.

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