Análise dos fatores que afetam o dimensionamento dos pavimentos entre os métodos Medina e Dner/81

Abstract

O Brasil, devido à sua vasta extensão territorial, depende de um eficaz sistema de transporte para seu desenvolvimento econômico. O modal rodoviário desempenha um papel crucial ao conectar regiões remotas, mas enfrenta desafios significativos relacionados à conservação das rodovias. A deterioração dos pavimentos, causada por fatores climáticos, tráfego intenso e deficiências na execução e manutenção, impacta diretamente os custos operacionais e a durabilidade das infraestruturas viárias. Nesse contexto, a necessidade de aprimoramento dos métodos de dimensionamento dos pavimentos torna-se evidente, especialmente diante do aumento do volume de tráfego e das cargas transportadas. No Brasil, os principais métodos utilizados são o DNER/81, de base empírica e focado na capacidade de suporte do solo, e o MeDiNa, que combina abordagens empíricas e mecanísticas, permitindo uma análise mais detalhada das solicitações estruturais. Este trabalho tem como objetivo comparar a variação da espessura do revestimento obtida por esses dois métodos, considerando diferentes condições de tráfego, capacidade de suporte do subleito e tipos de revestimentos (Classe 1 e Classe 4). Além das diferenças conceituais entre as metodologias, visto que o MeDiNa exige um rigor maior na caracterização dos materiais e no processo de dimensionamento. Para objeto de análise, foram estabelecidos parâmetros comuns entre as duas metodologias, incluindo variações da solicitação de carga (N) e a correlação do CBR do subleito para o módulo de resiliência no MeDiNa. Ademais, foram analisadas as diferenças entre os tipos de revestimento adotados em cada método, uma vez que o MeDiNa considera o comportamento à fadiga do revestimento asfáltico com base em propriedades mecânicas dos materiais, enquanto o DNER/81 adota um critério empírico baseado na experiência acumulada ao longo dos anos. Os resultados evidenciaram diferenças significativas entre os métodos, principalmente em condições de tráfego elevado, onde o MeDiNa apresentou camadas de revestimento mais espessas em comparação ao DNER/81. Além disso, as diferentes classes de revestimento também influenciaram nos resultados obtidos. Foi observado também que a variação do CBR do subleito não exerceu influência significativa na espessura final do revestimento na maioria dos casos estudados, o que destaca a importância da escolha do método de dimensionamento, considerando não apenas os resultados obtidos, mas também a disponibilidade de dados, a complexidade dos ensaios e a aplicabilidade prática de cada abordagem.

Brazil, due to its vast territorial extension, relies on an efficient transportation system for its economic development. The road transport mode plays a crucial role in connecting remote regions but faces significant challenges related to highway maintenance. Pavement deterioration, caused by climatic factors, heavy traffic, and deficiencies in construction and maintenance, directly impacts operational costs and the durability of road infrastructure. In this context, the need to improve pavement design methods becomes evident, especially given the increasing traffic volume and transported loads. In Brazil, the main methods used are the DNER/81 method, which is empirically based and focused on soil bearing capacity, and the MeDiNa method, which combines empirical and mechanistic approaches, allowing for a more detailed analysis of structural demands. This study aims to compare the variation in pavement surface thickness obtained using these two methods, considering different traffic conditions, subgrade bearing capacity, and pavement surface types (Class 1 and Class 4). In addition to the conceptual differences between the methodologies, as MeDiNa requires greater rigor in material characterization and the design process, common parameters were established for analysis. These include variations in load application (N) and the correlation of subgrade CBR to the resilient modulus in MeDiNa. Furthermore, the differences between the pavement surface types adopted in each method were analyzed, as MeDiNa considers the fatigue behavior of the asphalt layer based on the mechanical properties of materials, while DNER/81 follows an empirical criterion based on accumulated experience over the years. The results highlighted significant differences between the methods, particularly under high traffic conditions, where MeDiNa resulted in thicker pavement layers compared to DNER/81. Additionally, the surface class also influenced the obtained results. It was also observed that variations in subgrade CBR did not significantly impact the final surface thickness in most of the studied cases, emphasizing the importance of selecting the appropriate design method, considering not only the obtained results but also data availability, testing complexity, and the practical applicability of each approach.