O desgaste do pavimento aumenta exponencialmente com a carga por eixo. Este expoente varia (entre 3 e 6) com o tipo e a estrutura do pavimento (mais ou menos espesso, rígido ou flexível, resistência da sub-base etc.)
Para efeitos didáticos, pode-se adotar um expoente igual a 4. Assim, pode-se afirmar que o desgaste relativo é proporcional à quarta potência da relação entre os pesos por eixo:
| Desgaste de P2 em relação a P1 = (P2/P1)4 |
Uma sobrecarga de 50% mais do que quintuplica o desgaste do pavimento, reduzindo a sua vida útil a 1/5: (1,544 = 5,06).
Uma sobrecarga de 20% mais do que dobra o desgaste do pavimento reduzindo a menos da metade a sua vida útil: 1,24 = 2,07).
Uma sobrecarga de 10% aumenta em 46% o desgaste do pavimento reduzindo em 1/4 a sua vida útil: (1,14 = 1,46).
A OECD – Organization for Economic Cooperation and Development, depois de estudar criteriosamente a questão do controle de peso concluiu, muito incisivamente, que até 2% do PIB de um país podem ser dispendidos, por ano, em consequência de danos ocasionados pelo excesso de peso nas rodovias
Impacto das configurações
Como os caminhões apresentam eixos e grupos de eixos de várias capacidades, é preciso reduzi-los a um denominador comum.
o AASHO Road Test, realizado na década de cinquenta, adotou-se como denominador o eixo simples de 18.000 libras (8.165 kg). Convencionou-se que este eixo tem:
| FATOR DE EQUIVALENTE DE CARGA (FEC) = 1,00 |
Os fatores equivalentes de cargas dos demais eixos são sempre calculados em relação e este eixo unitário.
Concluiu-se que o tandem duplo era bastante amigável em relação ao pavimento. Um tandem duplo de 33.200 (15,08 t) libras produzia o mesmo desgaste por passada que um eixo isolado de 18.000 libras.
Posteriormente, relação semelhante foi desenvolvida para o tandem triplo, que também se mostrou muito amigável ao pavimento (FEC =1 para 22,95 t).
Pelo método DNER-PRO, podem ser utilizado os denominadores e expoentes da tabela 1, para cálculo dos fatores veiculares.
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Tabela 1 – Fatores de equivalência de carga pelo método DNER-PRO |
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EIXO |
t |
FEC |
FEC/t |
Divisor |
Expoente |
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Simples 2 pneus |
6 |
0,327 |
0,05 |
7,77 |
4,32 |
|
Simples 4 pneus |
10 |
2,394 |
0,24 |
8,17 |
4,32 |
|
Duplo |
17 |
1,642 |
0,10 |
15,08 |
4,14 |
|
Triplo |
25,5 |
1,560 |
0,06 |
22,95 |
4,22 |
Aplicando-se este método as às configurações mais usuais de caminhões, conclui-se que os veículos com maior número de eixos nem sempre são desfavoráveis ao pavimento. Todos eles, exceto a Vanderléia (que tem muitos eixos isolados), mostram-se mais amigáveis para o pavimento do que o caminhão simples de dois eixos (tabela 2).
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Tabela 2 - Impacto das configurações mais usadas sobre o pavimento |
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Configuração |
Eixos |
PBTC(t) |
FV |
FV/t |
|
Caminhão simples |
2 |
16 |
2,723 |
0,160 |
|
Caminhão trucado |
3 |
23 |
1,953 |
0,085 |
|
Bitruque 8x2 |
4 |
29 |
3.906 |
0,135 |
|
Cavalo mecânico 4x2 + carreta de 3 eixos |
5 |
41,5 |
4,283 |
0,103 |
|
Cavalo mecânico 6x2 + carreta de 3 eixos |
6 |
45 |
3,513 |
0,072 |
|
Vanderleia |
6 |
53 |
9,135 |
0,172 |
|
Bitrem |
7 |
57 |
5,201 |
0,091 |
|
Bitrem |
9 |
74 |
5,073 |
0,069 |
|
Rodotrem |
9 |
74 |
5,201 |
0,070 |
Quanto mais eixos em tandem duplo ou triplo tiveram a configuração, mais amigável ela será para o pavimento. Da mesma forma, quanto mais eixos isolados, maior será o fator veicular (FV) por tonelada bruta.
Métodos baseados nos estudos do Corpo dos Engenheiros do Exército dos EUA (DNER e DER-SP) levam a resultados opostos.
Estudos posteriores, derivados do método AASHO, confirmaram a vantagem dos eixos em tandem, tanto duplos quanto triplos em relação aos eixos isolados.
Métodos mecanísticos mais recentes, baseados em programas de simulação, confirmam os resultados do método AASHO.
