3 CARACTERÍSTICAS DAS JUNTAS EM PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS DE CONCRETO (TIPOS E FUNÇÕES)
3.1 Juntas Transversais
As juntas transversais são construídas no sentido da largura da placa de concreto. Os tipos principais de juntas transversais, quanto à sua serventia, são: de retração (ou contração), de retração com barras de transferência, de construção e de expansão (ou dilatação). A descrição de cada um deles vem a seguir.
3.1.1 Juntas transversais de retração (ou contração)
Sua função é, basicamente, controlar as fissuras devidas à contração volumétrica do concreto, conforme já explanado. A junta é formada pela criação de uma seção enfraquecida na placa de concreto, através de corte ou ranhura na superlície desta, até uma profundidade adequada. A ranhura pode ser feita enquanto o concreto se apresentar plástico (pela inserção de um perfil metálico ou de uma ripa de madeira) ou, após o seu endurecimento inicial, com o emprego de uma serra circular dotada de disco diamantado. A profundidade da ranhura deve ficar entre 1/4 e 1/6 da espessura da placa, obedecendo-se a um mínimo de 4 cm, tanto para a junta moldada quanto para a serrada, e levando-se em conta que placas de espessura superior a 20 cm exigem, normalmente, o limite superior de profundidade da ranhura, ou seja, 1/4 da espessura. Quando serrada, deve-se observar, ainda, uma profundidade igual, no mínimo, ao diâmetro máximo do agregado. A abertura da ranhura deve variar entre 3 mm (mínimo, quando serrada) a 10 mm (máximo, quando aberta no concreto fresco); um valor muito usual é de 6 mm de abertura. Recomenda-se o arredondamento das bordas da junta, quando moldada, com o auxílio de ferramenta apropriada. As Figuras 4a e 4b exemplificam os tipos de junta transversal de contração.
FIGURA 4 - Juntas transversais de retração: (a) serrada e (b) aberta no concreto fresco.
O espaçamento entre as juntas de retração deve atender ás necessidades de controle não só das fissuras devidas à variação inicial de volume do concreto, como de controle das fissuras adicionais devidas ao empenamento da placa. O cálculo das tensões devidas ao empenamento restringido 14'15 é profundamente teórico e simplificado, não levando em conta, por exemplo, a influência da deformação lenta do concreto no fenômeno. Portanto, a fixação das diretrizes dos projetos de juntas que combatessem os efeitos transversais do empenamento foi baseada em estudos experimentais e na observação de pavimentos em serviço, sob tráfego misto, e é estreitamente dependente do padrão adotado de juntas transversais de retração, cuja função é dupla, dessa forma.
O espaçamento necessário entre juntas transversais de retração deve ser fixado levando em conta quatro variáveis:.
o tipo de agregado graúdo empregado na confecção do concreto;
as condições ambientais;
o atrito entre a placa e a camada subjacente;
o tipo de tráfego.
As regiões cujo clima apresente grandes variações de temperatura ou de umidade são as que exigem menores distâncias entre as juntas. Por outro lado, a experiência mostra que o emprego de seixo rolado como agregado graúdo impede a adoção de distâncias maiores entre as juntas, o que não acontece quando o agregado graúdo é britado. Nesse particular deve ser observado, também, que a composição mineralógica do agregado, por seu maior ou menor coeficiente de variabilidade térmica, é de grande importância na fixação do espaçamento. Já o atrito entre a placa de concreto e a camada subjacente a ela é inversamente proporcional ao espaçamento adequado entre as juntas transversais de retração.
Uma indicação valiosa é fornecida pela Tabela 1, que condiciona a distância ou espaçamento entre as juntas transversais de retração ao tipo de agregado graúdo usado no concreto.
A experiência brasileira mostra que uma distância máxima de 6 m entre as juntas transversais é perfeitamente adequada às nossas condições gerais (ver Figura 5).
TABELA 1 - Espaçamento recomendado entre juntas transversais
FIGURA 5 - Largura e comprimento recomendados para placas de pavimento rodoviário de concreto
3.1.2 Juntas transversais de retração com barras de transferência (ou passadores)
São juntas transversais que têm função suplementar: além de controlarem as fissuras de retração do concreto, devem propiciar uma certa transferência de carga de uma placa à outra.
A decisão de adotar ou não a junta transversal de retração com barras de transferência é função direta do tráfego do projeto, da magnitude das cargas solicitantes e do tipo de fundação do pavimento. Uma junta transversal que não disponha desse mecanismo artificial de transferência de carga é capaz de suprir essa necessidade, seja pela entrosagem pura e simples dos agregados, dispostos nas faces irregulares da fissura que se forma sob a junta 16 21 ou, então, pelo incremento de suporte auferido através da adoção de uma sub-base adequada 21. No entanto, a ação do tráfego pesado, somada a uma eventual desuniformidade de suporte, pode provocar a ocorrência de um deslocamento vertical diferencial entre placas contíguas, caracterizando uma situação inicial de desconforto para o usuário, e a ruína da superfície de rolamento na região da junta, a seguir.
A diminuição artificial da carga é possibilitada pela colocação de barras lisas de aço em plano horizontal paralelo à superfície da placa de concreto, sendo cada barra locada na interseção desse plano horizontal com um plano vertical paralelo ao eixo longitudinal da pista. A função das barras de aço é transferirá placa seguinte certa porcentagem da carga atuante em um dos lados da junta transversal, diminuindo a solicitação e o deslocamento vertical relativo; em conseqüência, evita-se ou diminui-se de muito a possibilidade de formação de degrau entre as placas, que não somente traz desconforto ao tráfego como, em pouco tempo, é fonte de ruína da junta afetada.
A redução artificial da carga solicitante conduz a tensões menores do que as que se tomam no dimensionamento da espessura, atuando como um coeficiente adicional de segurança no projeto do pavimento.
A adoção de sub-bases delgadas não bombeáveis e de suporte homogêneo - prática consagrada e indispensável nos projetos modernos -quase sempre diminui ou elimina a necessidade de colocação do dispositivo de transferência de carga 21.
O dimensionamento das barras de transferência obedece a estudos teóricos e pesquisas específicas do seu comportamento sob a ação de cargas repetidas 17. A Tabela 2 fornece, sob forma simplificada, a bitola, o comprimento e o espaçamento requeridos para barras de transferência, em função da espessura de placa.
TABELA 2 - Bitola, comprimento e espaçamento de barras de transferência
(Aço CA-25) (Seg. PCA)
A Figura 6 mostra as características típicas de uma junta transversal de retração com barras de transferência. Observe-se que as barras devem ter uma das metades pintada e engraxada, de forma a serem infensas à oxidação e não aderirem ao concreto em um dos lados da junta, permitindo a livre movimentação desta quando da contração ou expansão da placa.
3.1.3 Juntas transversais de retração inclinadas (ou oblíquas)
Na maioria dos projetos as juntas transversais são perpendiculares ao eixo longitudinal da placa de concreto.
A adoção de uma leve inclinação na direção da junta, de forma que os veículos, ao cruzarem-na, tenham somente um dos pneus de cada roda dupla tangenciando a borda transversal, traz uma sensível melhora na intensidade da resposta do veículo ao impacto da sua passagem na junta, tornando o rolamento mais confortável. Com o fato do carregamento processar-se parcialmente -enquanto que, nas condições normais de dimensionamento, consideram-se todas as cargas das rodas de um eixo tangenciando a junta ao mesmo tempo -reduzem-se as tensões e deformações reais na região, introduzindo um novo coeficiente de segurança, o que se reflete no aumento da vida útil do pavimento.
A Figura 7 esquematiza um pavimento de concreto com juntas transversais inclinadas.
A relação entre o afastamento da extremidade da junta de sua posição original e o comprimento total da junta deve estar entre 1:5 e 1:6.
FIGURA 7 - Pavimento de concreto com juntas transversais inclinadas, placas com 6,0 m de comprimento por 3,6 m de largura
A prática mostra que devem ser tomados três cuidados quando da opção por esse tipo de junta:
a profundidade mínima da ranhura deve ser um pouco maior do que a recomendada para as juntas perpendiculares ao eixo da placa (cerca de 1 cm a mais);
angulo obtuso entre ajunta e a borda longitudinal livre do pavimento deve ser formado à frente do sentido de tráfego, de maneira a minimizar as tensões no canto da placa (ver Figura 7);
a marcação da posição da junta deve ser muito rigorosa, principalmente quando ela contiver barras de transferência.
