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Título: Utilização da parte fina de misturas asfálticas para avaliação do dano por fadiga
Autor(es): Coutinho, Renato Peixoto
Orientador(es): Castelo Branco, Verônica Franco Teixeira
Coorientador(es): Soares, Jorge Barbosa
Palavras-chave: Engenharia de transportes
Pavimentos de asfalto
Dano - Fadiga
Data do documento: Nov-2012
Citação: COUTINHO, R. P. (2012)
Resumo: O dano por fadiga é um dos principais problemas encontrados em pavimentos asfálticos. A fadiga é ocasionada pelo carregamento dinâmico ou ciclos térmicos. Na pavimentação, este tipo de dano é provocado pelo tráfego de veículos e é diretamente influenciado pela constante mudança nas condições climáticas às quais a mistura asfáltica está submetida. Problemas como fadiga e deformação permanente estão relacionados a fenômenos de pequena escala e são afetados pelo teor de ligante, pelas características dos agregados (forma, tamanho e distribuição das partículas), bem como pelas propriedades da interface ligante-agregado. O presente trabalho visa obter propriedades viscoelasticas lineares e avaliar o dano por fadiga da parte fina de Misturas Asfáltica Completa (MACs), composta por Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) e pela Matriz de Agregados Finos (MAF), que corresponde ao ligante asfáltico juntamente com os agregados miúdos e fíler. Os resultados obtidos a partir destas caracterizações foram comparados com os resultados obtidos durante a caracterização dos CAPs e das MACs. Para que a caracterização das MAFs fosse feita em amostras que representassem de maneira realística a parte fina de suas respectivas MACs, foi proposto um novo método de dosagem de MAFs. A caracterização do dano por fadiga em MAFs foi realizada através de um método tradicional (varredura de tempo) e de um método que foi adaptado para ser utilizado em MAFs (varredura linear de amplitude de deformação e o conceito de dano contínuo em meio viscoelástico). Foi observado que, o método adaptado para a caracterização do dano por fadiga em MAFs apresentou resultados semelhantes aos encontrados na abordagem tradicional (erro máximo de 15%), sendo o primeiro realizado em poucos minutos enquanto que o método tradicional pode demandar horas ou dias. Além disso, foi observado que, a caracterização da MAF como passo intermediário para a previsão do comportamento do dano por fadiga de MACs apresentou resultados satisfatórios.
Abstract: Fatigue cracking is a major damage found in asphaltpavements. Fatigue is caused by dynamic loading or temperatures cycles. This damage is caused by vehicle traffic and is directly affected by variation in climatic conditions to which the asphalt mixture is subjected. Problems such as fatigue andrutting are related to small-scale phenomena. Some factors which influence the development of fatigue cracks are the asphalt content, aggregate characteristics (shape, size and particles distribution) as well as by the properties of the binder-aggregate interface. This study aims to characterize the linear viscoelasticity and the fatigue damage of the fine part of Hot Mixes Asphalt (HMAs), consisting of Asphalt Cement (ACs), fine aggregates and fillers, called Fine Aggregates Matrices (FAMs). The results were compared with those obtained in the characterization of ACs and HMAs. For the characterization of FAMs, samples were prepared to represent realistically the fine part of their respective MACs. A new design method has been proposed for MAFs. The characterization of fatigue damage in FAMs was performed using a traditional method (time sweep) and the Linear Amplitude Sweep test (LAS). The LAS is based on the viscoelastic continuum damage (VECD) mechanics theory. The results showed that the LAS obtained similar results to those found in the traditional method (maximum error of 15%). Moreover, it was observed that the use of FAM as an intermediate step for predicting fatigue damage behavior of HMAs showed satisfactory results.
Descrição: COUTINHO, R. P. Utilização da parte fina de misturas asfálticas para avaliação do dano por fadiga. 2012. 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4888
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