07 de junho de 2019

Novo modelo de pavimentação preserva a infraestrutura a longo prazo

Alternativa de manutenção de pavimentos descrita por pesquisadores do MIT considera as incertezas futuras em termos de custo e deterioração

Fonte: MIT News
Três pesquisadores do Concrete Sustainability Hub do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), Fregdi Guo, Jeremy Gregory e Randolph Kirchain, propuseram uma nova abordagem para a preservação da infraestrutura a longo prazo. Publicado no Journal of the Transportation Board, o método do MIT utiliza uma perspectiva de análise de custo de ciclo de vida (LCCA, da sigla em inglês) alinhado à otimização de simulação, que envolve os custos de manutenção futura com o custo total de um projeto, além dos custos iniciais de construção. A alternativa se diferencia das outras
abordagens por adotar várias incertezas, particularmente relacionadas aos métodos de tempo e tratamento usados para reparar e reabilitar pavimentos, que são conhecidos como cronograma de tratamento.
 
Atualmente, as estratégias tradicionais de longo prazo empregam um cronograma rígido para futuros tratamentos rodoviários, explica Guo. “Uma desvantagem de um cronograma rígido é que ele pode superestimar o custo total do ciclo de vida”, diz. Essas estratégias também pressupõem que investimentos ou decisões predeterminados resultarão em um resultado previsível como, por exemplo, que um investimento planejado em uma rodovia produzirá uma melhoria futura correspondente em seu desempenho e qualidade.
 
A abordagem do MIT, no entanto, reconhece que muitas vezes esse não é o caso. Condições como custos de construção, manutenção e processos de deterioração podem mudar de forma imprevisível ao longo da vida útil de um projeto. Isso significa que um investimento definido pode não produzir um resultado definido e, se os pavimentos se deteriorarem mais rápido do que o esperado, pode levar a reparos não previstos ou condições inseguras. Para gerenciar essas incertezas, os pesquisadores montaram preços, deterioração e informações potenciais sobre o cronograma de tratamento para informar suas previsões. Eles então preveem os possíveis preços futuros de asfalto e concreto, dois materiais-chave da pavimentação.
 
A próxima parte do processo diz respeito à otimização de simulação, na qual um algoritmo simula vários cenários potenciais de precificação e deterioração de ano para ano. "Simulamos cerca de 1 mil cenários e, para cada cenário, o custo futuro e a taxa de deterioração são fixos", conta Guo. Depois de concluir as simulações, a otimização entra em ação. “Para cada cenário simulado, podemos encontrar um cronograma de tratamento ideal e com base nessa programação, podemos calcular seus custos de ciclo de vida”, complementa.
 
Todos esses resultados simulados e depois otimizados são então compilados para mostrar a distribuição de custos do ciclo de vida de diferentes alternativas de projeto de pavimentos. Com base nessas distribuições, o melhor design é selecionado. Essencialmente, esse novo método considera a incerteza do tempo de tratamento e das ações de tratamento para reduzir o custo do ciclo de vida de um projeto, o que resulta em projetos de pavimento diferentes e mais benéficos.
 
Segundo os pesquisadores, quando comparado com os custos dos métodos convencionais, as vantagens da otimização de simulação tornam-se aparentes. Em um estudo de caso de um comprimento de estrada de uma milha ao longo de um período de 35 anos, este modelo custou US$ 150 mil a menos por milha do que os métodos convencionais ao considerar o custo do ciclo de vida. Eles ressaltam que em um momento em que o financiamento para a infraestrutura é escasso, esses estudos de caso demonstram que o novo método permitirá que as agências tomem decisões de pavimentação mais bem informadas que se mostrarão mais rentáveis ao longo do ciclo de vida de um pavimento.
 
A pesquisa do Concrete Sustainability Hub é apoiada pela Portland Cement Association e pela Ready Mixed Concrete Research and Education Foundation.

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