Esta pesquisa relata o estudo da elaboração e avaliação de desempenho de misturas asfálticas mornas com uso de zeólitas naturais. Ela foi dividida em três etapas. A primeira consistiu na execução de ensaios de laboratório que buscaram conhecer algumas propriedades e o funcionamento da mistura asfáltica morna com utilização de zeólitas naturais através da determinação do projeto da mistura e da elaboração em diferentes temperaturas. A segunda etapa consistiu na preparação da usina de asfalto para misturas à quente para a fabricação de misturas a temperaturas inferiores, nas regulagens de temperatura e na verificação dos procedimentos necessários para adequar uma usina padrão para elaborar misturas mornas nas temperaturas de projeto. Na última etapa, foi feito o acompanhamento do transporte, espalhamento, compactação das misturas mornas e posterior avaliação de desempenho dos pavimentos, com o emprego de simulador de tráfego linear, em três testes, realizados em duas pistas experimentais, localizadas na Área de Testes de Pavimentos, no Campus do Vale da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. / This research reports the study of the production, implementation and performance evaluation of warm asphalt mixtures prepared by adding natural zeolites. It was divided into three stages. The first consisted of performing laboratory tests that get to know some properties and the functioning of warm mix asphalt, determining the projects of mixtures which were used in accelerated tests after analysis of specimens produced by different temperatures of manufacturing and compression. The second step consisted of preparing an asphalt plant for conventional mixtures for the manufacture of mixtures at lower temperatures, in temperature settings, and checking the necessary procedures to tailor a pilot plant to produce warm mixtures according to the temperatures of the project. In the last step, the transport, spreading and compaction of warm mixtures and subsequent performance evaluation of pavements were checked, with the use of linear traffic simulator in three tests conducted on two experimental tracks, located in Testing Pavement Area, on Valley Campus of the Federal University of Rio Grande do Sul.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-22Bitstream added on 2014-06-13T20:32:48Z : No. of bitstreams: 1 simiele_d_me_ilha.pdf: 5438463 bytes, checksum: 4c4d91771ec439b7ebf9f5ac69bc0e0f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, objetiva-se o estudo do aproveitamento de resíduos de concreto na confecção de novos concretos destinados à fabricação de peças pré-moldadas utilizadas na pavimentação intertravada. Inicialmente, por meio de realização do estudo de dosagem, a partir dos materiais, utilizados na composição do concreto, previamente caracterizados definiu-se o traço de referência, de modo a se otimizar o consumo de cimento para a resistência requerida de 35 MPa. Com base no traço de referência, procedeu-se a confecção de traços com emprego de teores crescentes de substituição do agregado miúdo natural, por agregado reciclado de concreto, com incremento de 20% até se atingir 100% de substituição, de modo a se definir o traço que apresentasse o teor ótimo de substituição. Tendo-se definido o traço com adição de agregado reciclado de concreto em substituição ao agregado miúdo natural, efetuou-se a confecção de peças pré-moldadas de concreto variando-se a geometria e espessura das mesmas, além de corpos-de-prova destinados aos ensaios de desgaste por abrasão e absorção de água por imersão, tanto para o traço de referência como para o traço com teor ótimo de substituição, a fim de se observar as interferências advindas da adição do agregado reciclado de concreto, quanto às propriedades físico-mecânicas dos novos concretos com estes produzidos, e ainda as influências das variações geométricas nas peças pré-moldadas de concreto / This work, objective is to study the use of concrete wastes in new concretes manufacture destined to precast blocks production used in interlocking paving. In the beginning, through the mix-proportioning study accomplishment, from materials used in concrete composition, previously characterized, it was defined the reference trace, so much that to optimize the cement consume to the request strength of 35 MPa. Base in the reference, occurred the trace manufacture with employment of growing contents of natural small aggregated replacement for concrete recycled aggregated, with increase of 20% until reach 100% of replacement, so much that to define the trace that had presented the great content of replacement. It’s having defined the trace if addition of recycled aggregated of concrete in replacement of natural small aggregated, effected the precast blocks manufacture of concrete varying the geometry and thickness from the same, beyond bodies-of-test designated the tests of wear for abrasion and absolved of water for immersion, as much to the reference trace as to the trace with great content of replacement, in order to observe the interference came from the addition of concrete recycled aggregated, as the physical mechanical properties from the new concrete with this produced, and still the influences from the geometric variations in the precast blocks of concrete

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3385.pdf: 6627398 bytes, checksum: 174c162bdfb9df01233767304d7a693d (MD5) Previous issue date: 2010-10-25 / The reality of pavement in médium and small brazilian cities is the execution of urban roads devoid of study, planning and sizing. This situation occurres a less useful life, a big maintenance cost and a big environmental degradation. Concerning this situation, allied the fact of the financial resources are usually insufficient since there is also the necessity of improvement in other social areas like basic sanitation, health and education, this work searches to establish guideline to help minicipal administrations to choose better the type of pavement to be used, concerning the trafficability, environmental and economic aspects. It is still imperative, it notes the cost of new ambiental requirement in the execution of paviments generating main for production process, and for taxes quarterly collected for the public organ. This study contemplates the interlocked and bituminous (bituminous hot machined concrete) pavements. It is presented a study of case in Passos city, Minas Gerais, searching to do a comparative analysis of these two types of pavements accomplishment. The result permited to collect an extense group of variables that can be used for definition of economic, tafficability and environmental aspects. It also permited a satisfatory evaluation of choosed methods for comparative analysis done by case study. / A realidade da pavimentação na maioria das cidades brasileiras de pequeno e médio porte geralmente é a execução das vias urbanas desprovidas de estudo, planejamento e dimensionamento. Esta situação ocasiona menor vida útil dos pavimentos, alto custo de manutenção, e maior degradação ambiental. Considerando este cenário, aliado ao fato de que os recursos financeiros destinados para a pavimentação urbana são em geral insuficientes, visto que também há uma grande necessidade de melhoria em outras áreas sociais, como saneamento básico, saúde e educação, este trabalho busca estabelecer diretrizes para auxiliar as administrações municipais a escolher melhor o tipo de pavimento a ser utilizado, considerando os aspectos de trafegabilidade, ambientais e econômicos. É ainda imperativo observar os custos das novas exigências ambientais na execução dos pavimentos, gerados principalmente pelo encarecimento de adequação do processo de produção, e pelas taxas cobradas trimestralmente e recolhidas para os órgãos ambientais. Este estudo contempla os pavimentos intertravados e betuminosos (tratamento superficial duplo e concreto betuminoso usinado à quente). É apresentado um estudo de caso na cidade Passos, no estado de Minas Gerais, buscando fazer uma análise comparativa do desempenho destes dois tipos de pavimentos. O resultado permitiu reunir um conjunto extenso de variáveis que podem ser usadas na definição dos aspectos econômico, de trafegabilidade e ambiental. Permitiu também a avaliação satisfatória dos métodos escolhidos para análise comparativa feita pelo estudo de caso.

Esta dissertação apresenta os resultados do estudo de dois solos saprolíticos de rochas vulcânicas, localizados em jazidas próximas às cidades de São Martinho da Serra e Silveira Martins (região central do RS), para aplicação como revestimento primário em estradas não pavimentadas da região ou como camada de pavimentos delgados. A análise dos materiais procura valer-se dos conhecimentos da Mecânica dos Pavimentos à luz dos conceitos da Mecânica dos Solos. Esta abordagem se justifica porque solos aplicados em revestimento primário estão sujeitos à ação do tráfego, porém seu comportamento será comandado pelos princípios da Mecânica dos Solos. O programa experimental incluiu ensaios de caracterização e classificação dos materiais, além de ensaios para a determinação do ISC e curva de compactação, difratometria de raios X, ensaios de cisalhamento direto na condição inundada, ensaios triaxiais de carga repetida para a obtenção dos módulos resilientes e das deformações permanentes e determinação das curvas de retenção de água dos materiais. Avalia-se a influência do teor de umidade e grau de compactação nos parâmetros de deformabilidade e resistência destes solos. Maior grau de compactação implica para estes materiais, crescimento dos parâmetros de resistência (c’ e f’), aumentando a resistência às tensões cisalhantes. O aumento do teor de umidade provoca a redução da sucção que, como conseqüência, provoca a diminuição das tensões efetivas e aumento das deformações resilientes e plásticas. Verifica-se que o solo de Silveira Martins é mais sensível à umidade se comparado ao solo de São Martinho da Serra, pois com apenas o acréscimo 2% de umidade em relação à ótima, o material sofre enormes deformações permanentes entrando em colapso. O material de São Martinho apresenta-se mais deformável e seu módulo resiliente decresce quando ocorre aumento no seu teor de umidade. Ao final, a análise mecanística apresentada permitiu avaliar algumas alternativas de uso destes materiais, seja como revestimento primário ou como camada estrutural de pavimentos, principalmente, com revestimentos delgados. Como era de se esperar, o grau de compactação exerceu grande influência no desempenho destes materiais em camadas de revestimento primário, explicitando a importância de compactá-los adequadamente. / This MSc thesis presents the results of a study of two saprolitic soils from volcanic rocks taken from sites near São Martinho da Serra and Silveira Martins towns (central area of RS State), for use as wearing course on unpaved roads of the region or as under layer of thinly surfaced road. The study uses knowledge from Pavement Mechanics with insights of Soil Mechanics concepts. The soils applied on wearing course are subjected to direct traffic action and their behavior will be influenced by Soil Mechanics principles. The experimental program included characterization tests, materials classification, ISC and compaction tests, X Rays difratogrammetry, direct shear tests on saturated and unsaturated conditions, repeated loading triaxial testing for resilient moduli determination, tests of permanent deformations and characteristic curves of the materials. The influence of the humidity and degree of compaction on the shear strength and deformability of the soils has been evaluated. In these materials a larger degree of compaction results in a growth of the shear strength parameters (c’and f’), increasing the resistance to shearing stress. The increase of the water content causes a reduction of the suction and, as consequence, a reduction of the effective stress and an increase of resilient and plastic deformations. It was verified that the Silveira Martins soil is more affected by water content variation than the São Martinho da Serra soil as an increase of only 2% of humidity above the optimum causes large deformations leading to collapse. The São Martinho da Serra soil is more deformable and its resilient modulus decreases when the water content is increased. The mechanistic analysis presented allowed the evaluation of some alternatives of use of these materials besides as structural layers of pavement with thin structural surfaces. As expected, the degree of compaction exerted great influence in the performance of these soils in wearing course, emphasizing the importance of adequate compaction.

A construção de pavimento de concreto de cimento Portland para liberação rápida, conhecido como fast-track, é uma boa solução principalmente para reparos em locais onde não se pode interromper o tráfego por um período muito grande, cujas técnicas são abrangentes, servindo para obras de construção, reconstrução ou para execução de camadas superpostas. Normalmente o ensaio utilizado para verificar a resistência do concreto para pavimentação é o de resistência à tração na flexão. Em função da grande variabilidade deste ensaio e da demora dos resultados, uma vez que o corpo-de-prova é normalmente ensaiado em laboratório na idade em que se deseja saber a resistência, engenheiros que executam ou fiscalizam obras de pavimento de concreto para fast-track demonstram certa insatisfação com relação a este procedimento. Alternativamente, uma opção promissora para este monitoramento é a utilização dos ensaios de maturidade e ultra-som, que avaliam indiretamente a resistência do concreto in situ. Para contribuir nesta área do conhecimento, realizaram-se ensaios de resistência à tração na flexão, resistência à compressão, maturidade e ultra-som (método direto e indireto), em concretos, argamassas e pastas com cimento Portland de alta resistência inicial (CPV-ARI), para avaliar a possibilidade de correlações entre os ensaios de resistência à tração na flexão e os de ultra-som e maturidade. Os fatores controláveis foram a relação água/cimento (0,25-0,35-0,45) e a idade (1-2-3-7-28 dias). A diferença dos resultados de energia aparente de ativação (maturidade) utilizando diferentes tipos de corpos-de-prova não foi significativa em relação ao corpo-de-prova recomendado pela ASTM C 1074. Encontrouse um coeficiente de correlação de 95,4% entre os resultados de resistência à tração na flexão dos ensaios e os previstos pelo ensaio de maturidade. Não se constatou diferença significativa entre os resultados de velocidade ultra-sônica para os diferentes métodos de ultra-som utilizados. Todos os métodos de ultra-som apresentaram bons coeficientes de correlação com a resistência à tração na flexão, sendo que para o método indireto com três pontos de recepção obteve-se um coeficiente de correlação de 80,8% para as idades de até 24 horas e de 76,4% considerando todas as idades ensaiadas. Portanto, tanto o ensaio de ultra-som como o de maturidade mostraram-se eficazes para estimar a resistência à tração em idades iniciais, o que pode facilitar o controle de concreto para fast-track em campo. / The construction of concrete pavement made of Portland cement for fast use, known as fasttrack, is a good solution, mainly for restoration in places where traffic cannot be disrupted for long. Fast-track concrete pavement techniques are broad, and can be used for construction, reconstruction, and resurfacing. For determining concrete strength in pavement, the flexural strength test is usually used. Since this test presents high variability and demands more time because the specimen is usually tested in laboratories at certain selected ages, engineers who carry out or monitor fast-track concrete pavement projects have shown some dissatisfaction with this procedure. Alternatively, a promising option to monitor this work is the use of maturity and ultra-sound tests, which evaluate concrete strength directly in situ. In order to contribute to this area of knowledge, I have carried out flexural strength, compressive strength, and maturity and ultra-sound (direct and indirect methods) tests in concrete, mortar, and Portland cement paste with high early strengths (CPV-ARI) to evaluate possible correlations among the flexural strength tests and the maturity and ultra-sound ones. The controllable factors were the water-cement ratio (0.25-0.35-0.45) and the age (1-2-3-7-28 days). The difference in the results of the apparent activation energy (maturity), using different types of specimens, was not meaningful if compared to the specimen recommended in ASTM C 1074. Among the results of the flexural strength tests and the ones obtained in the maturity test, the correlation coefficient has been found to be 95.4%. No meaningful difference was found among the results of ultra-sonic speed for the different ultra-sound methods. All ultra-sound methods have shown good correlation coefficients with flexural strength: for the indirect method with three reception points, the correlation coefficient has been found to be 80.8% at ages up to 24 hours, and 76.4% at all test ages. Therefore, both the ultra-sound and the maturity tests have proven to be efficient to estimate tensile strength at early ages; thus, help control fast-track concrete in the field.

Os modelos de previsão de desempenho são ferramentas fundamentais em um Sistema de Gerência de Pavimentos. Embora de grande importância, especificamente no Brasil, tem-se dado pouca atenção para a calibração e validação desses modelos. Acaba-se adotando modelos genéricos, obtidos em condições totalmente diferentes das existentes na malha administrada. Para uma gerência correta dos pavimentos de uma rodovia, torna-se fundamental a definição de modelos representativos das condições estruturais e funcionais dos pavimentos administrados. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar o desempenho de uma estrutura de pavimento flexível da rodovia BR-290/RS, desenvolvendo, a partir dessa avaliação, modelos que representem a tendência do comportamento do pavimento. A rodovia BR-290/RS está, no trecho entre as cidades de Osório e Porto Alegre, sob concessão da Concessionária da Rodovia Osório - Porto Alegre S/A - Concepa, desde o ano de 1997. Uma das principais ações a serem realizadas pela concessionária no período em que este trecho da rodovia está sob sua administração é a execução do alargamento das pistas da mesma, com a construção de uma nova estrutura de pavimento junto à plataforma existente, sendo essa a estrutura de pavimento analisada nesta pesquisa. A estrutura contempla 8cm de revestimento asfáltico, 15cm de base, 30cm de sub-base e 60cm de camada de reforço. Os pavimentos inseridos na análise foram construídos entre os anos 2000 e 2007. Para atingir o objetivo da pesquisa, foram reunidas informações obtidas em levantamentos de deflexões, irregularidade longitudinal e afundamento de trilha de roda realizados nos últimos anos. As deflexões foram determinadas em levantamento com o equipamento FWD ocorrido em 2007. A irregularidade longitudinal e o afundamento de trilha de roda foram obtidos simultaneamente em levantamentos com o perfilômetro a laser nos anos 2005, 2006 e 2007. De posse dessas informações, analisou-se o comportamento de tais parâmetros com a ação do tráfego, desenvolvendo tendências de desempenho para a estrutura. Na análise considerou-se a influência das intervenções ocorridas nos pavimentos após a sua construção, bem como diferentes procedimentos adotados nos levantamentos realizados. Em relação às intervenções, verificou-se que, para a estrutura e dados do estudo, elas foram influentes apenas na evolução da irregularidade longitudinal. Análises estatísticas foram efetuadas, de modo a definir o melhor ajuste para cada parâmetro. Após o desenvolvimento de tais tendências de comportamento do pavimento, as mesmas foram comparadas aos modelos de previsão de desempenho desenvolvidos em outras pesquisas. Para a irregularidade e o afundamento de trilha de roda, as tendências apresentadas neste estudo comportaram-se significativamente semelhantes as de outros modelos encontrados na bibliografia técnica. Por outro lado, para a tendência referente às deflexões, nenhum dos modelos desenvolvidos em estudos anteriores apresentou comportamento similar ao encontrado na pesquisa, evidenciando a importância do desenvolvimento de modelos particulares para cada rodovia e estrutura. / Pavement performance prediction models are important tools for pavement management systems. Despite its high importance, specifically in Brazil, little attention has been given to calibration and validation of such models. Generic models are eventually used, even international ones, obtained for rather different conditions of those valid for the managed network. Hence, it is vital for an appropriate road pavement management that representative models of the structural and functional conditions of the associated pavements are defined. This research aims to evaluate the behaviour of the performance of a flexible pavement section of the road BR-290/RS, developing from this assessment, models that are representative of the pavement behaviour tendency. The road BR-290/RS is located between the cities of Osório and Porto Alegre, under concession of Concessionária da Rodovia Osório - Porto Alegre S/A - Concepa, since the year of 1997. One of the main actions to be accomplished by the road concessionary within the period under its administration is the carriageway widening of this road with the construction of a new pavement structure alongside, being this structure the objective of study in this research. The structure consists of an asphaltic layer of 8cm, 15cm of base course, 30cm of sub-base and 60cm of a capping layer. The pavement segments included in the analysis were built between 2000 and 2007. To deliver the objectives of this research, data obtained in deflectometric test campaigns, longitudinal roughness and rutting testing campaigns were gathered. Deflections were assessed in the FWD test campaign of 2007. Longitudinal roughness and rutting were simultaneously obtained with a laser profilometer in tests carried out in the years of 2005, 2006 and 2007. With this data, the behaviour of these parameters were evaluated with the traffic evolution, allowing the development of behaviour tendencies of this structure performance to be derived. In the analysis, the influence of the interventions carried out in the pavement sections after its construction were taken into account, as well as different procedures adopted in the testing campaigns carried out. In regard to the interventions, it was observed that, for the data and structure object of this study, they only had effect in the longitudinal roughness evolution. Statistical analyses were carried out in order to define the best adjustment to each parameter. After the development of such tendencies on the pavement behaviour, they were compared to pavement performance prediction models developed in other researches. For both roughness and rutting, the tendencies presented in the study behaved significantly as the other models found in the technical literature. As to the tendencies regarding deflections, none of the models developed in previous studies evidenced similar behaviour to the one observed in this research, testifying the importance for the development of particular models for each road and structure.

Este trabalho apresenta a caracterização em laboratório de uma mistura de solo-agregado e descreve as técnicas construtivas usadas na execução de duas estruturas alternativas de pavimento em que base e sub-base granulares, constituídas com material pétreo britado, brita graduada, foi substituída por solo-agregado, nas mesmas espessuras do projeto original. O acompanhamento dos processos construtivos permitiu uniformizar procedimentos para construção das camadas do pavimento em solo-agregado utilizando argilas lateríticas e relatar seu comportamento inicial ao tráfego em escala real. O estudo foi desenvolvido num trecho experimental localizado entre os km 22+910 e 23+610 da RSC-129, entre os municípios de Casca e David Canabarro, região norte do Rio Grande do Sul. Os materiais que originaram a mistura tiveram suas características físicas e mecânicas estudadas em duas etapas. Na primeira, esses materiais foram estudados isoladamente e, numa segunda etapa, na forma de mistura. Além dos ensaios usuais para caracterização dos materiais em laboratório, foram realizados ensaios complementares, com ênfase nos ensaios triaxias para determinar o módulo de resiliência. Durante o processo construtivo, todas as camadas que compõem a estrutura do pavimento, inclusive o subleito, foram monitoradas através de medições de bacias de deformação individuais medidas com equipamento Falling Weigth Deflectometer (FWD). Com esses dados e através de retroanálise foi possível correlacionar os módulos resilientes de campo com os obtidos em laboratório. / This work describes constructive techniques used in two alternative structures of road surface that replaced original granulated base and subbase pavement by soil-aggregate, while preserving the same thickness and widths of the original designs. The close accompaniment of the constructive processes allowed us to standardize the construction procedures for floor layers in aggregated soil using laterite clay. It also allowed us to record the pavement's initial behavior under real traffic conditions. The study was conducted in an experimental road segment built from km 22+910 to km 23+610 of RS 129 between the villages of Casca and David Canabarro, in the northern region of the state of Rio Grande do Sul, in Brazil. The materials used in the mixture had their physical and mechanical properties analyzed both separately and together using a set field and lab tests. The emphasis was on the triaxial tests to determine the materials' resilience. During the constructive process, all pavement layers were monitored using a falling weight deflectometer, providing feedback for a retro-analysis involving the track and laboratory resilient modules.

A aderência pneu-pavimento é um dos parâmetros mais importantes da segurança viária e deve ser avaliada em duas escalas: microtextura e macrotextura. As medidas de textura da superfície de pavimentos podem ser obtidas por diversos equipamentos, sendo que os mais difundidos são o Pêndulo Britânico e a Mancha de Areia. Dessa forma, esta pesquisa pretende utilizar esses dois equipamentos para verificar o comportamento da textura em função do tempo/tráfego para diferentes tipos de revestimentos. Para tanto, foram realizados levantamentos dos valores de micro e macrotextura em pavimentos da rodovia BR-290/RS, trecho Osório-Porto Alegre, com uma freqüência aproximadamente mensal durante um período inferior a um ano. Com base nos dados coletados, foi possível desenvolver tendências de desempenho da micro e macrotextura para pavimentos flexíveis e rígidos dessa rodovia. Os modelos propostos para a estimativa da textura podem ser usados como ferramentas auxiliares no Sistema de Gerência de Pavimentos (SGP), prevendo o momento oportuno para intervenções na superfície dos pavimentos de modo a garantir a segurança dos usuários. Após a análise dos resultados, constatou-se que, no geral, os pontos de monitoração da rodovia BR- 290/RS apresentam boas condições de aderência pneu-pavimento quando avaliados pelo International Friction Index (IFI), que é um índice representativo da combinação entre a macro e microtextura do pavimento. Além dos modelos para estimativa da textura, desenvolveu-se nesta pesquisa um modelo de correlação entre os resultados dos ensaios de Mancha de Areia e de Drenabilidade, possibilitando, assim, a estimativa do IFI através do valor da vazão de água na superfície do pavimento. / Tire-road friction is one of the most important parameters regarding the safety of vehicles under slippery road conditions. Road surface texture is currently evaluated using several devices. In Brazil, the British Pendulum and the sand-patch method are most frequently used to measure microtexture and macrotexture, respectively. They were used in the research reported in this dissertation that aimed at verifying texture evolution with time/traffic on different types of pavement wearing courses. Thus, micro and macrotexture values were monthly measured in surveys carried out during one year in Brazilian Federal Road BR- 290/RS. Collected data allowed defining performance trends regarding micro and macrotexture of asphalt and Portland Cement Concrete (PCC) pavements. The models here proposed might be used as auxiliary tools in Pavement Management Systems (PMS) to estimate the time when a given rehabilitation action is necessary to assure vehicle and drivers safety. Results analysis showed that the surveyed pavements present adequate tire-road friction, when evaluated by the International Friction Index (IFI) which combines pavements macro and microtexture. In addition, a model relating results of the sand-patch method to drainability results is proposed. Such model allows the estimation of the IFI based on values of water inflow through the pavements wearing courses.

abstract: Pavement surface temperature is calculated using a fundamental energy balance model developed previously. It can be studied using a one-dimensional mathematical model. The input to the model is changed, to study the effect of different properties of pavement on its diurnal surface temperatures. It is observed that the pavement surface temperature has a microclimatic effect on the air temperature above it. A major increase in local air temperature is caused by heating of solid surfaces in that locality. A case study was done and correlations have been established to calculate the air temperature above a paved surface. Validation with in-situ pavement surface and air temperatures were made. Experimental measurement for the city of Phoenix shows the difference between the ambient air temperature of the city and the microclimatic air temperature above the pavement is approximately 10 degrees Fahrenheit. One mitigation strategy that has been explored is increasing the albedo of the paved surface. Although it will reduce the pavement surface temperature, leading to a reduction in air temperature close to the surface, the increased pavement albedo will also result in greater reflected solar radiation directed towards the building, thus increasing the building solar load. The first effect will imply a reduction in the building energy consumption, while the second effect will imply an increase in the building energy consumption. Simulation is done using the EnergyPlus tool, to find the microclimatic effect of pavement on the building energy performance. The results indicate the cooling energy savings of an office building for different types of pavements can be variable as much as 30%. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Mechanical Engineering 2015

abstract: Highway safety is a major priority for the public and for transportation agencies. Pavement distresses directly affect ride quality, and indirectly contribute to driver distraction, vehicle operation, and accidents. In this study, analysis was performed on highways in the states of Arizona, North Carolina and Maryland for years between 2013 and 2015 in order to investigate the relationship between accident rate and pavement roughness and rutting. Two main types of data were collected: crash data from the accident records and roughness and rut depth data from the pavement management system database in each state. Crash rates were calculated using the U.S. Department of Transportation method, which is the number of accidents per vehicle per mile per year multiplied by 100,000,000. The variations of crash rate with both International Roughness Index (IRI) and rut depth were investigated. Linear regression analysis was performed to study the correlation between parameters. The analysis showed positive correlations between road roughness and rut depth in all cases irrespective of crash severity level. The crash rate data points were high for IRI values above 250-300 inches/mile in several cases. Crash road segments represent 37-48 percent of the total length of the network using 1-mile segments. Roughness and rut depth values for crash and non-crash segments were close to each other, suggesting that roughness and rutting are not the only factors affecting number of crashes but possibly in combination with other factors such as traffic volume, human factors, etc. In summary, it can be concluded that both roughness and rut depth affect crash rate and highway maintenance authorities should maintain good pavement condition in order to reduce crash occurrences. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Civil and Environmental Engineering 2017