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Título: Considerações sobre a deformação permanente de pavimentos asfálticos no dimensionamento mecanístico-empírico
Título em inglês: Considerations of permanent deformation of asphalt pavements in mechanistic-empirical design
Autor(es): Bastos, Juceline Batista dos Santos
Orientador(es): Soares, Jorge Barbosa
Palavras-chave: Transportes
Deformação permanente
Trechos monitorados
Ensaio uniaxial de carga repetida
Pavimentos de asfalto - Deformação
Misturas de emulsão asfáltica
Data do documento: 19-Dez-2017
Citação: BASTOS, J. B. S. (2016)
Resumo: A deformação permanente é um dos defeitos mais comuns em pavimentos asfálticos brasileiros, reduzindo o conforto ao rolamento, a segurança do usuário, e aumentando custos operacionais. Neste contexto, a presente tese tem como objetivo principal contribuir para o novo método brasileiro de dimensionamento de pavimentos asfálticos por meio da investigação da deformação permanente em misturas asfálticas usadas em revestimentos. Investigam-se metodologias de evolução dessa falha que consideram resultados laboratoriais obtidos pelo ensaio Triaxial Stress Sweep (TSS) e pelo ensaio uniaxial de carga repetida, levando em consideração a evolução dessa falha também em pistas monitoradas em campo. Para tanto, verificou-se o afundamento de trilha de roda de 03 trechos reais monitorados e 02 trechos construídos para esta pesquisa e submetidos ao Simulador de Grande Porte (SGP), sendo 01 trecho de referência devidamente instrumentado. Além do monitoramento em campo, foi verificado o comportamento dos materiais dos trechos em laboratório. Os resultados de campo versus laboratório indicaram a necessidade da adaptação do protocolo TSS para a realidade brasileira e com essa adaptação as previsões de Afundamento em Trilha de Roda (ATR) mostraram-se consistentes com o desempenho em campo. Além disso, os critérios de Flow Number (FN) do ensaio uniaxial de carga repetida foram refinados em função do tráfego. Assim, foi possível a calibração das curvas de desempenho para os resultados dos ensaios TSS, além da validação dos modelos de evolução desta falha na camada de revestimento asfáltico para essas metodologias. Na etapa de laboratório desta pesquisa, verificou-se também a influência do ligante, investigada por meio do ensaio Multiple Stress Creep Recovery (MSCR), e do agregado, tanto no que diz respeito a sua granulometria, por meio da metodologia da Faixa de Agregados Dominantes (FAD) e do método Bailey, como da sua forma, por meio do Aggregate Image Measurement System 2 (AIMS 2). Encontrou-se uma forte correlação entre os componentes da mistura [proporção de Agregado Graúdo do método Bailey (AG) e forma 2D dos agregados] com o FN; além da contribuição do ligante na resistência ao defeito investigado. Ainda em campo, a instrumentação e o monitoramento dos trechos construídos para esta pesquisa, submetidos às aplicações de carga do SGP, tornou possível conhecer in situ o comportamento de um pavimento asfáltico típico do Ceará.
Abstract: Rutting is a common distress in Brazilian asphalt pavements. It contributes to reduce the driving comfort and safety, and increases operational costs. The present Ph.D. dissertation ads to the new Brazilian Mechanistic-Empirical Pavement Design method under development with respect to aspects related to permanent deformation of asphalt mixtures used in surface courses. The methodologies to assess the evolution of the referred distress based on laboratory results from the Triaxial Stress Sweep (TSS) and the uniaxial repeated load tests are investigated. Field measurements over time are also considered. The rutting of 03 monitored real sections and 02 sections built for this research and submitted to the Heavy Vehicle Simulator (HVS) were monitored, with a reference section properly instrumented. In addition to field monitoring, the behavior of the respective materials was determined in the laboratory. Field and laboratory results indicated the need to adapt the TSS protocol to the conditions of Brazilian pavements. With such adaptation, rutting predictions were consistent with the field performance. It was therefore possible to calibrate the performance curves from the TSS test results, in addition to the validation of the evolution models for the investigated failure. Moreover, the Flow Number (FN) criteria used in the uniaxial repeated load test were refined as a function of traffic. In the laboratory, the investigation extended through the asphalt binders, by Multiple Stress Creep and Recovery (MSCR), and the aggregates, both with respect to particle size (gradation), through the Dominant Aggregate Size Range (DASR) model and the Bailey method, and with respect to form, by means of the Aggregate Image Measurement System 2 (AIMS 2). A strong correlation was found between the components of the asphalt mixtures [the proportion of Coarse Aggregates (CA) (Bailey) and the parameter form 2D from AIMS 2] with the FN; besides the contribution of the binder in the resistance to permanent deformation. In the field, the instrumentation and the monitoring of the test sections submitted to the HVS load applications allowed a better understanding of the in situ the behavior of a typical asphalt pavement in the state of Ceará.
Descrição: BASTOS, J. B. S. Considerações sobre a deformação permanente de pavimentos asfálticos no dimensionamento mecanístico-empírico. 2016. 200 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Transportes)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/23173
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