O final da vida útil de pavimentos com bases rígidas se caracteriza pelo aparecimento de trincas de blocos e de fadiga. Neste cenário, a reciclagem das camadas de base e revestimento asfáltico, com adição de cimento, surge como técnica importante para reabilitação dessas estruturas. Além de se tratar de uma solução vantajosa do ponto de vista técnico, é competitiva em termos econômicos, além de sustentável. Entretanto, a escassa normatização nacional dificulta sua aplicação, destacando-se a falta de um procedimento de dosagem. Objetivando contribuir para o desenvolvimento de um método de dosagem de camadas recicladas com cimento, desenvolveu-se um programa experimental, contemplando a caracterização mecânica (resistência e rigidez), a variação volumétrica e a erodibilidade de misturas contendo fresado asfáltico, materiais de bases rígidas (brita graduada tratada com cimento e solo-cimento) e cimento Portland. Foram analisados os efeitos da porcentagem de fresado, do teor de cimento e do tempo de cura, compactando-se os corpos de prova na energia Modificada. Com auxílio de um software estatístico, foi elaborado um planejamento experimental para definição das misturas analisadas, contemplando-se diversos níveis para as variáveis independentes (teores de cimento entre 1% e 7%, e porcentagens de fresado variando entre 8% e 92%, aproximadamente). Os tempos de cura considerados foram extrínsecos ao planejamento e variaram de acordo com o ensaio, sendo de 3, 7 e 14 dias para os ensaios de comportamento mecânico e de 7 dias para os demais ensaios. Obtiveram-se modelos com efeitos estatisticamente significativos, com exceção da expansão. Os demais modelos apresentaram coeficientes de determinação de médios a elevados, tendo em vista a heterogeneidade dos materiais estudados, além do tamanho amostral considerável. Foi verificado que todas as variáveis afetam as propriedades analisadas, sendo que o teor de cimento demonstrou maior efeito, sendo que sua adição melhora consideravelmente o comportamento das misturas empregadas, frente à ação do tráfego e da água. Foram alcançados resultados bastante elevados de resistência à compressão simples (1,00 MPa a 6,49 MPa) e resistência à tração na compressão diametral (0,17 MPa a 1,22 MPa); já a rigidez das misturas apresentou uma ampla variação de resultados (484 MPa a 20.031 MPa). Com relação aos materiais de base empregados (brita graduada tratada com cimento e solo-cimento), não se observou uma tendência única; as misturas com solo-cimento apresentaram maior resistência, entretanto, com comportamento ligeiramente inferior quanto à variação volumétrica e à erodibilidade. Na análise da rigidez, os materiais de base mostraram comportamento bastante similar. Para concluir, foi verificado que o procedimento proposto por Fedrigo (2015) também é satisfatório para a dosagem de misturas recicladas constituídas por antigas bases cimentadas e fresado asfáltico, restando ainda quantificar a possível retração por secagem das misturas estudadas. / The end of the useful life of pavements with rigid bases characterizes by the appearance of block and fatigue cracking. The full-depth reclamation with cement (FDR-C) of this layer combined with the asphalt layer seem to be a good choice for the rehabilitation of the pavement structure. Besides being an advantageous solution from a technical point of view, it is competitive in economic terms, besides being sustainable. However, the Brazilian standards are scarce thus limiting its application, highlighting the lack of an appropriated mix design method to this technique. In order to contribute for the development of an FDR-C mix design method, an experimental program was developed aiming to test the mechanical characterization (strength and stiffness), volumetric variation and the erodibility of mixtures made of reclaimed asphalt pavement (RAP), rigid base materials (cement treated crushed stone and soil-cement) and Portland cement. There were analyzed the effects of the RAP percentage, the cement content and the curing time of the specimens. For that, the compaction effort used was the Brazilian Modified one. Through a statistic software, an experimental planning was prepared for mixtures determination, with several levels for the independent variables (cement content between 1% and 7%, and RAP percentage varying by 8% up to 92%, approximately). The curing time analyzed was outward of experimental planning and it varied according to the kind of test. The specimens of mechanical performance were cured for 3, 7 and 14 days, and the other tests were examined at the 7th day of curing time. Models with statically significant effects were obtained, except the swell one. The others had medium and high coefficients of determination, given the heterogeneity of the studied materials, in addition to considerable sample size. It was found that all variables affect the analyzed properties, and the cement content proved to be with the greatest effect among the analyzed factors. Cement addition improves considerably the behavior of the mixtures for the traffic and water actions. Moreover, higher results were achieved for UCS (1.00 MPa up to 6.49 MPa) and ITS (0.17 MPa up to 1.22 MPa) tests. While the mixtures stiffness presented a wide range of results (484 MPa up to 20,031 MPa). Regarding the studied materials, it was observed that they do not have a single trend. The mixtures with soil-cement presented stronger, but with slightly lower behavior for volumetric variation and erodibility. At the stiffness analysis, different materials showed very similar behavior. All in all, it was found that the mix design method proposed by Fedrigo (2015) is also suitable for employment in semi-rigid FDR-C, still remaining to measure the possible drying shrinkage of specimens.

Na década de 1970, foi adotado para o projeto de pavimentos na França o princípio da “dissociação de funções das camadas do revestimento”. Principalmente foram destacados os parâmetros funcionais de conforto, segurança e redução do ruído à camada de rolamento/desgaste e estabelecidos maiores requisitos estruturais para as camadas subjacentes do pavimento. Destacam-se pelo seu uso corrente na França, Inglaterra, Alemanha, Espanha e EUA, para a camada de rolamento em vias de tráfego intenso e/ou pesado, os revestimentos asfálticos delgados e ultra delgados, produzidos e aplicados a quente, envolvendo o emprego de misturas com graduação descontínua. Essas misturas são empregadas principalmente para proteger a estrutura do pavimento e proporcionar maior segurança, qualidade de rolamento e redução do ruído do tráfego, isto é, preservar/melhorar a funcionalidade da rodovia, cabendo às camadas subjacentes do pavimento desempenhar adequadamente a função estrutural para resistir às cargas de tráfego. Esta pesquisa apresenta os procedimentos executivos de laboratório e de campo, bem como os resultados do estudo de dosagem e ao monitoramento das características funcionais de um revestimento asfáltico ultra delgado, composto por uma mistura asfáltica descontínua a quente e uma membrana elástica, num trecho experimental em rodovia de alto tráfego no Sul do Brasil. O estudo demonstra que a técnica pode ser utilizada no país para melhorar as condições superficiais do revestimento asfáltico em relação à segurança da via e redução de ruídos causados pelo tráfego ao meio ambiente. / In the 1970s, it was adopted for the design of pavements in France the concept of "separation of functions of wearing courses". Especially prominent were the functional parameters of comfort, safety and noise reduction for wearing courses and greater structural requirements established for the underlying layers of the pavement. For high-traffic highway wearing courses stand out for its current use in France, England, Germany, Spain and the U.S. thin and ultrathin gap-graded hot-mix asphalt. Such mixtures are used primarily to protect the pavement structure and provide greater safety, rolling quality and traffic noise reduction that is, to preserve / enhance the functionality of the highway, leaving the underlying layers of the pavement adequately perform the structural function to resist to traffic loads. The study presents lab and job executive procedures as well as results of mixing asphalt dosage design and monitoring related to the functional characteristics of an ultra-thin hot asphalt wearing course, consisting of a gap-graded asphalt mixture and an elastic membrane, carried out in a high-traffic highway trial. The survey shows that the technique can be used in Brazilian roads to improve the wearing course conditions regarding road safety and traffic noise reduction to the environment.

A indústria da construção civil utiliza grandes volumes de recursos naturais e, concomitantemente, produz elevadas quantidades de resíduos de construção e demolição (RCD), que são pouco reaproveitados e, às vezes, descartados de forma inadequada. Por reduzir a quantidade de matérias-primas extraídas da natureza, a construção de pavimentos aparece como destino nobre para os RCD. Contudo como esses materiais podem apresentar elevada heterogeneidade em sua composição, questiona-se se isso pode influenciar seu comportamento mecânico. A pesquisa relatada nesta dissertação buscou analisar as características físicas e comportamento mecânico de RCD de concreto (RCD cinza), e desse material misturado com RCD cerâmico (RCD vermelho). Acrescentando-se de 0 a 50% de tijolos maciços britados aos resíduos de concreto, reproduziram-se composições encontradas em obras civis. A partir de resultados de ensaios de granulometria, compactação, abrasão, compressão triaxial e módulo de resiliência (MR), compararam-se os comportamentos das mesmas. Com auxílio do software Everstress 5.0, foram feitas análises mecanísticas de pavimentos com bases compostas desses materiais, de forma que fossem estimados seus desempenhos frente a diferentes mecanismos de degradação. Observou -se que o aumento na porcentagem de RCD cerâmico afeta significativamente o comportamento mecânico do RCD misto, aumentando a perda de massa por abrasão e o teor de umidade ótimo de compactação, reduzindo o peso específico aparente seco máximo, a coesão e o módulo de resiliência e tornando o material menos dependente do estado de tensões. Conclui-se que a composição de resíduos de construção e demolição afeta seu comportamento mecânico e tem influência significativa no desempenho de pavimentos em que forem usados. Verifica-se que tanto os RCD cinza, quanto os mistos podem suportar as solicitações do tráfego, fortalecendo-se a filosofia de aliar a construção de pavimentos aptos estruturalmente a um modo de construir que contribua para a redução da exploração e degradação do meio ambiente. / The construction industry uses large volumes of natural resources and, at the same time, produces a high amount of construction and demolition waste (CDW), which are little reused and sometimes discarded inappropriately. In order to reduce the amount of raw materials extracted from nature, the construction of pavements appears as a noble destination for the use of CDW. However, since these materials may present high heterogeneity in their composition, it is questioned whether this may influence their mechanical behavior. The research reported in this dissertation aimed at analyzing the physical characteristics and mechanical behavior of recycled concrete aggregate (RCA) and this material mixed with crushed bricks. Adding from 0 to 50% of ceramic CDW to concrete residues, compositions found in civil works were reproduced. From the results of grain size distribution, abrasion, triaxial compression and resilience modulus tests, their behavior was compared. Using Everstress 5.0 software, mechanistic analysis of pavements with bases made of these materials were performed, so that their performances against different degradation mechanisms were estimated. It was observed that the increase in the percentage of ceramic CDW influences the behavior of the mixed CDW, increasing the abrasion mass loss and the optimum compaction moisture content, reducing the apparent maximum dry unit weight, cohesion and the modulus of resilience and making the material less dependent on the stress state. It is concluded that the composition of construction and demolition waste directly influences its mechanical behavior and has a significant influence on the performance of pavements in which they are used. Both RCA and mixed CDW have the potential to withstand traffic loads, strengthening the philosophy of combining the construction of pavements structurally capable with a construction mode that contributes to the reduction of exploration and degradation of the environment.

Estimar com acurácia a vida útil de um pavimento é um dos maiores desafios que enfrentam os engenheiros rodoviários. Recentemente uma nova ferramenta tem sido utilizada para estimar de forma mais realista o desempenho de pavimentos; trata-se dos simuladores de tráfego. Neste contexto, esta dissertação apresenta um estudo do comportamento de um pavimento flexível típico da Região Sul do Brasil, submetido a ensaios acelerados com um simulador de tráfego linear móvel (semelhante ao HVS da República Sul-Africana). O pavimento encontra-se na rodovia BR-290, uma das principais vias do Rio Grande do Sul, que está desde 1997 sob concessão à iniciativa privada. De maio a outubro de 2007 duas seções testes com idêntica estrutura de pavimento, construídas em outubro de 2004, foram solicitadas pelo simulador de tráfego. A primeira seção teste, situada na faixa externa da pista, tinha sido solicitada pelo tráfego real (com elevada concentração de veículos de carga), estimando-se que, desde a construção até o início dos ensaios acelerados, recebera aproximadamente 4,0 x106 operações equivalentes do eixo padrão (eixo simples com rodas duplas com carga igual a 8,2 tf), calculadas empregando-se os fatores de equivalência de carga da AASHTO (NAASHTO). A outra seção teste, por estar situada no acostamento da rodovia, praticamente não tinha sido previamente solicitada pelo tráfego. O simulador de tráfego aplicou a essas seções testes, respectivamente, 170 mil e 255 mil ciclos de carga de um semi-eixo simples de rodas duplas de 8 tf (equivalente a carga de eixo de 16 tf). Para acompanhar o comportamento do pavimento, mediram-se, ao longo dos períodos de ensaio, deflexões e afundamentos nas trilhas de rodas. Trincas foram medidas e mapeadas, calculando-se um índice de densidade de trincamento. Dados de temperatura e precipitação pluviométrica também foram obtidos. As medidas de campo evidenciaram uma significativa aceleração na degradação do pavimento quando submetido à ação do simulador. Com os ensaios acelerados concluídos, amostras das camadas asfálticas das duas seções testes foram extraídas, determinando-se em laboratório valores de resistência à tração, módulo de resiliência (com diferentes tempos de carga) e curvas de fadiga. Desse modo, foi possível estimar a tendência de desempenho do pavimento desde a sua construção até o término de sua vida de serviço, comparando-se a ação do simulador com a do tráfego real. Na análise foram considerados os efeitos da velocidade (baixa) do carregamento imposto pelo simulador de tráfego nos módulos de deformabilidade do ligante asfáltico e da mistura asfáltica. Também foi avaliado o efeito acelerador na degradação do pavimento, decorrente das elevadas tensões geradas pela carga de eixo do simulador, muito superior às correspondentes a veículos comerciais. Assim, estimou-se que um ciclo de carga (carga de eixo de 16 tf) do simulador móvel, aplicado à velocidade de 8 km/h, corresponde à passagem de 30 a 40 eixos padrão, na velocidade do tráfego real, e que a vida de serviço do pavimento analisado é de aproximadamente 8,2 x106 eixos padrão (NAASHTO). / The accurate prediction of pavements lives is one of the most difficult challenges that Pavement Engineers face. Traffic simulators have been recently used as a new tool to improve the prediction of pavements performances: In this context, this MSc Thesis presents a study on the behavior of an asphalt pavement with structure typical of those built in Southern Brazil, submitted to accelerated testing by a mobile traffic simulator (similar to the South African HVS). The pavement is on BR-290, one of the most important highways in Rio do Grande do Sul (Brazil southernmost state); a toll-road since 1997. From May to October 2007, two test sections with identical structures, built in 2004, were loaded by the traffic simulator. The first section was in one of the outer lanes of the highway and before the beginning of accelerated tests had been trafficked by some 4 million ESALs (82 kN equivalent single axle loads). The other test section, since was on one of the highway shoulders, had practically received no traffic. The traffic simulator applied 170,000 and 255,000 repetitions of 160-kN axle load to those test sections, respectively. In order to follow pavement performance along the traffic periods, deflections and rut depths were measured. Cracks were mapped as soon as they appeared and a Cracking Density Index was computed. Air temperature and rainfall data were also stored. Field measurements displayed a remarkably acceleration in pavements distress due to the traffic simulator action. After accelerated testing ending, asphalt mixes specimens were cored and tested to tensile strength and resilient modulus. Fatigue curves were also obtained through laboratory testing. Accelerated testing, complemented by laboratory results, allowed estimating a tendency for pavement performance, from construction to the end of its service live, and comparing the action of the traffic simulator to that of real traffic. The effects of the low loading speed of the traffic simulator on the asphalt binder and asphalt mixture resilient modulus were evaluated; as well as the acceleration of pavements distress due to high stresses generated by the traffic simulator axle load, that largely exceeds those applied by commercial vehicles. Thus, it was estimated that a loading cycle (160-kN axle load) of the traffic simulator, applied at 8 km/h, would cause the same distress than 30 to 40 ESALs applied at commercial speed. It was also concluded that the service life of the analyzed pavement structure was approximately 8.2 million ESALs.

A qualidade dos sistemas de sinalização viária é avaliada, tradicionalmente, com base nas características físicas de seus elementos, bem como na durabilidade e conservação dos materiais que os compõem. Em alguns casos, a verificação do atendimento aos critérios técnicos de projeto é também considerada. Depreende-se, daí, que a avaliação estrutural dos elementos de sinalização seja integralmente contemplada por meio dessas avaliações. Por outro lado, a eficácia da sinalização não é necessariamente garantida pela integridade física ou estrutural dos elementos. Por se tratar de um sistema de comunicação com o usuário, que transmite informações que influenciarão as ações dos motoristas na tarefa de guiar o veículo no trânsito, é necessário, também, avaliar o desempenho funcional dos elementos de sinalização. Em outras palavras, o funcionamento e a eficiência da sinalização são tão importantes quanto a situação de seu estado físico. Esta pesquisa descreve aspectos a serem considerados na avaliação de desempenho funcional dos sinais de trânsito com base na observação no campo e na abordagem dos fatores que afetam as medidas de desempenho, conduzindo, em rodovias federais brasileiras concedidas à iniciativa privada, dois experimentos ainda pouco conhecidos no país. O primeiro experimento avaliou o desempenho de um conjunto de placas de sinalização de regulamentação de velocidade máxima permitida, aplicadas em configurações diversas. As medidas de desempenho escolhidas foram a distância de detecção e a distância de legibilidade da sinalização, que foram medidas por meio de observadores em curso na rodovia, em condições reais de operação. O segundo experimento avaliou o desempenho de um conjunto de demarcações no pavimento de uma rodovia também em condições reais de operação. A medida de desempenho foi a retorrefletividade da sinalização horizontal sob tráfego real. A pesquisa inova ao utilizar o conceito de planejamento de experimentos, otimizando o modelo estatístico a ser estimado com menos execuções experimentais. / The quality of the traffic signs systems is traditionally assessed based on physical characteristics of their elements, as well as the durability and conservation of materials they are made of. In some cases, the verification of compliance with the technical criteria for design is also considered. Therefore, it appears that the structural assessment of sign elements is fully covered by these evaluations. Moreover, the effectiveness of traffic signs is not necessarily guaranteed by physical or structural health of the elements. Once the traffic signs comprise a system of communication with the users, which gives information that will influence the actions of the drivers on the task of guiding the vehicle in traffic flow, it is also necessary to evaluate the functional performance of the traffic signs. In other words, the operation and efficiency of traffic signs are as important as their physical condition. This research describes some aspects to take into account in the evaluation of performance of traffic signs based on observation in the field and in the approach of the factors affecting performance measures, carrying out in Brazilian federal highways under concession to the private sector two experiments still little known in this country. The first experiment evaluated the performance of a set of speed limit signs applied in different configurations. The chosen performance measures were the detection distance and the legibility distance of the signs, which were measured by subjects driving on open road under real operating conditions. The second experiment evaluated the performance of a set of pavement markings also on open road under real operating conditions. The performance measure was the retroreflectivity of the pavement markings under real traffic. The survey breaks new ground by using the concept of optimal design of experiments, optimizing the statistical model to be estimated with fewer experimental runs.

O pavimento de concreto continuamente armado (PCCA) é caracterizado pela presença de uma alta taxa de armadura longitudinal localizada acima do meio da placa; essa armadura possibilita ao pavimento uma placa de concreto sem juntas. Diferentemente do pavimento de concreto simples, no PCCA não há uma indução da fissuração; as fissuras ocorrem de maneira aleatória, porém são mantidas fortemente apertadas pela armadura longitudinal proporcionando uma estrutura de alta durabilidade exigindo o mínimo de manutenção. Perante tais benefícios, decidiu-se construir quatro seções experimentais deste pavimento no campus da Universidade de São Paulo. A maior diferença entre o PCCA experimental e aqueles encontrados na literatura técnica é a extensão; com o intuito de simular uma parada de ônibus, cada seção possui 50 metros de comprimento, curtas em comparação com os até 400 metros de comprimento encontrados em PCCA tradicionais. Para analisar o comportamento do pavimento foram esquematizados três estudos de desempenho: levantamentos de fissuras; testes de deformação com provas de carga dinâmicas (PCD) com um caminhão carregado; e testes de deflexões com o Falling Weight Deflectometer (FWD). A análise da fissuração mostra um comportamento bastante distinto daquele encontrado em PCCA tradicionais; a curta extensão, aliada à falta de ancoragem da placa, resultou em uma fissuração bastante tardia e em um elevado espaçamento entre fissuras. A seção 1, não apresenta, até esta data (dezembro de 2013), nenhuma fissura. A pouca fissuração sugeriu a hipótese de que as fissuras estariam invisíveis a olho nu em função do forte efeito de amarração das barras longitudinais. Entretanto, apesar de tais diferenças, o estudo das tensões através das deformações obtidas pelos strain gauges nas PCD apontam um desempenho estrutural adequado do pavimento; as tensões de tração na flexão resultaram em valores bastante inferiores à resistência do concreto, assegurando a qualidade da placa. Além destas afirmações, as PCD possibilitaram uma série de análises de tensões com configurações de carregamento diferentes. O estudo de deflexões mostrou que nas proximidades da borda longitudinal do pavimento, as deflexões são maiores devido à falta de ancoragem do sistema; no centro as deflexões foram típicas de pavimentos de concreto. A retroanálise das bacias de deflexão resultou em valores de módulo de elasticidade e módulo de reação do subleito baixos próximos à borda, reforçando o impacto da falta de ancoragem. A análise da eficiência de transferência de carga entre fissuras mostrou um desempenho altamente satisfatório de todas as fissuras, inclusive aquelas mais próximas das bordas, o que, novamente, certifica a integridade estrutural da placa. / The continuously reinforced concrete pavement (CRCP) is characterized by the presence of a high longitudinal reinforcement percentage located above the slabs middle; this steel allows a concrete slab without joints. Unlike jointed plain concrete pavements, the CRCP has no cracking induction; the cracks occur randomly, but are held strongly tight by the longitudinal steel, thus, providing a highly durable structure that requires minimal maintenance. Given these benefits, it was decided to build four experimental sections of this pavement on the University of São Paulo\'s campus. The biggest difference between the experimental CRCP and those found in the technical literature is the length; in order to simulate a bus stop, each section is 50 meters long, short compared to traditional PCCA up to 400 meters long. To analyze the behavior of the pavement, three performance studies were carried out: cracks surveys; strain tests with dynamic load tests (DLT) with a loaded truck; and Falling Weight Deflectometer (FWD) deflection testing. The analysis shows that the cracking pattern is quite distinct from that found in traditional PCCA, the short extension, coupled with the slabs lack of anchorage, resulted in a late cracking development and in large crack spacing. Section 1, has yet to develop any cracks. The low cracking suggested the hypothesis that the cracks were invisible to the naked eye due to the longitudinal bars strong binding effect. However, despite these differences, the stress study through strains obtained by strain gauges in DLT indicate an appropriate structural performance of the pavement, the flexural tensile stresses resulted in values well below the concretes strength, ensuring the slabs quality. Also, the DLT enable a series of stresses analysis with different load configurations. The deflection study showed that in the longitudinal edges vicinity, deflections are higher due to lack of any anchorage system; the center deflections are typical concrete pavement ones. The deflection basins backcalculation resulted in values of elasticity modulus of concrete and modulus of subgrade reaction lower near the edge, reinforcing the impact of the lack of anchorage. The analysis of the load transfer efficiency across cracks showed highly satisfactory performance of all cracks, including those nearest to the edge, which certifies the structural integrity of the slab.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Road transport is of great importance for many countries, in Brazil it can be even more extreme, by excessive movement of cargo through this modal. We know that the maintenance costs of roads are high, forcing researchers to find always new alternatives to improve the use of materials, reduce energy consumption, speed up restoration interventions, among others. The goal of this study is to evaluate the behavior of conventional asphalt mixtures of polymers and modified for resistance and deformability. For this study, we used a crushed mineral aggregate skeleton of volcanic origin with framed particle size in the range of C DNIT, coming from the quarry of Santo Antonio da Patrulha RS. 4 types of asphalt binders were used, the CAP 50/70, the TLA CAP, the CAP 60/85 and the TLA FLEX, and the latter two are modified polymers. Compression was done according to Superpave methodology. Tests were carried out to check the mechanical behavior (test Tensile Strength for Diametral Compression (RT) assay Resilience Module (MR) and Dynamic Module test Uniaxial) and later held one performance analysis of mixtures studied by AASHTOWare software. From these investigations it was possible to verify the behavior of the mixtures studied for their resistance, deformability and especially as its durability. It can be said that the choice of the mixture to be used will depend on its applicability. The tests showed that mixtures with TLA Flex achieved the best results, a fact that was confirmed by performance analysis that demonstrated the mixture of TLA Flex with a thickness of 18 cm coating meets all requirements evaluated. / O transporte rodoviário é de grande importância para muitos países, no Brasil isso pode ser ainda mais extremo, pelo excesso de movimentação das cargas através deste modal. Sabe-se que os custos de manutenção das rodovias são elevados, forçando os pesquisadores a encontrar sempre novas alternativas para melhorar o aproveitamento dos materiais, diminuir o consumo de energia, agilizar as intervenções de restauração, entre outros. O objetivo do presente trabalho é avaliar o comportamento de misturas asfálticas convencionais e modificadas por polímeros quanto à resistência e deformabilidade. Para este estudo foi utilizado um esqueleto mineral agregado britado de origem vulcânica com granulometria enquadrada na Faixa C do DNIT, advindos da pedreira de Santo Antônio da Patrulha, RS. Foram utilizados 4 tipos de ligantes asfálticos, o CAP 50/70, o CAP TLA, o CAP 60/85 e o TLA FLEX. A dosagem e compactação foram feitas segundo a metodologia SUPERPAVE. Foram realizados ensaios para verificação do comportamento mecânico (ensaio de Resistência à Tração por Compressão Diametral (RT), ensaio de Módulo de Resiliência (MR) e ensaio de Módulo Dinâmico Uniaxial) e posteriormente realizada uma análise desempenho das misturas estudadas através do software AASHTOWare. A partir destas investigações foi possível verificar o comportamento das misturas estudadas quanto a sua resistência, deformabilidade e principalmente quanto ao seu desempenho. Pode-se afirmar que a escolha da mistura a ser utilizada dependerá do cumprimento de uma série de quesitos de projeto. Os ensaios evidenciaram que as misturas com TLA Flex obtiveram os melhores resultados, fato este que foi confirmado através da análise de desempenho que comprovou que esta mistura, com espessura de 18 cm de revestimento cumpre com todos os requisitos de projeto.

Made available in DSpace on 2015-03-26T12:34:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5587368 bytes, checksum: 8953571965e3894399a67c5d550889e4 (MD5) Previous issue date: 2010-02-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Pavements surface distresses are discontinuities on the road which affect the safety and comfort of the user, as well as to possible needs for interventions on the road. The knowledge concerning the pavement layers also works, along with other structural parameters, analyzing further actions on the track. This thesis proposes the use of digital pavement images to detect surface distresses and to find out the pavement layers. This study aims a modern alternative against the current traditional technique of pavement surface defects inspections in Brazil. Firstly, under the spectroradiometer, it was analyzed several patterns relative to the conditions of the asphalt pavement surface in order to define the spectral range that best discriminate against those patterns. By the technique of automatic pattern recognition, it was analyzed the orbital images of high resolution and ground images from the asphalt pavement, using as a rule of decision the algorithm Maximum Likelihood and Artificial Neural Networks. Regarding the features discrimination it applied spectral data to the multispectral images and textural information to the monochrome images. It was worked with a Ground Penetration Radar (GPR) with the purpose of describing the pavement layers determination, thus it acquires the the subsurface profile, resulting in a continuous image of the pavement layers and the automatic classification of images, and in the automatic classification of those images, it was also used textural information to get characteristics as well as the algorithm of the Maximum Likelihood and Artificial Neural Networks as rule of decision. Subsequently, the data obtained in the classification of images, the pavement distresses and its layers in order, set out to ascertain the possibility of using them in a trade Pavement Management System (PMS). The results of classification using orbital images of high resolution were not encouraging, however, when it worked with ground images, the results were surprisingly good, so it indicated a promising possibility in this way. In the classification of the subsurface image pavement, the results were so good so far pretty satisfactory, but lower than the defects classification. Regarding the use of results in the images classification and their use as data in a trade Management System Commercial, it had no major difficulties in this mentioned proceeding. / Defeitos nas superfícies de pavimentos asfálticos são descontinuidades na pista de rolamento que afetam a segurança e o conforto do usuário, além de indicativos da necessidade de intervenções na via. O conhecimento das camadas do pavimento também é utilizado, juntamente com outros parâmetros estruturais, na análise de uma futura intervenção na via. Nesta tese, propõe-se o uso de imagens digitais do pavimento para detectar defeitos superficiais e para identificarr as camadas do pavimento. Quanto aos defeitos superficiais, a motivação é a possibilidade de se obter uma alternativa à técnica de levantamento tradicional de defeitos superficiais em uso no Brasil. Inicialmente, com o auxílio de um espectrorradiômetro, analisaram-se vários padrões correspondentes às condições da superfície do pavimento asfáltico, com o intuito de definir a faixa espectral que melhor discrimine aqueles padrões. Usando-se a técnica de reconhecimento automático de padrões, analisaram-se imagens orbitais de altíssima resolução e terrestre do pavimento asfáltico, empregando como regra de decisão o algoritmo da Máxima Verossimilhança e Redes Neurais Artificiais. Para a fase de discriminação das características, utilizou-se, nas imagens multiespectrais, dados espectrais e nas imagens monocromáticas, informações texturais. Para a determinação das camadas do pavimento usou-se um Ground Penetration Radar (GPR) na aquisição do perfil subsuperficial, obtendo-se uma imagem contínua das camadas do pavimento, e na classificação automática dessas imagens, usou-se, também, informações texturais para extrair características, o algoritmo da Máxima Verossimilhança e Redes Neurais Artificiais como regra de decisão. Posteriormente, com os dados obtidos na classificação sobre as imagens, ou seja, os defeitos superficiais do pavimento e suas camadas, verifica-se a possibilidade de usá-los em um Sistema de Gerência de Pavimentos (SGP) comercial. Os resultados da classificação com o uso de imagem orbital não foram animadores. No entanto, quando se usou imagens terrestres para a classificação, os resultados foram surpreendentemente bons, indicando ser uma possibilidade bastante promissora. Na classificação da imagem subsuperficial do pavimento, os resultados foram razoavelmente satisfatórios, porém, inferiores ao da classificação dos defeitos. Quanto ao uso dos resultados obtidos na classificação das imagens e sua utilização como dados em um Sistema de Gerência de Pavimentos comercial, verificou-se, no sistema comercial analisado, não haver grandes dificuldades neste procedimento.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-13T18:16:49Z No. of bitstreams: 1 MAURO HENRIQUE ALVES NASCIMENTO – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2017.pdf: 22942682 bytes, checksum: d52bbbcac224ea9695c0dd3c9ffc12d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-13T18:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MAURO HENRIQUE ALVES NASCIMENTO – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2017.pdf: 22942682 bytes, checksum: d52bbbcac224ea9695c0dd3c9ffc12d1 (MD5) Previous issue date: 2017-06-09 / Com a finalidade de sanar as degradações do pavimento, devem-se realizar estudos avaliativos das condições estruturais, objetivando identificar as possíveis causas dos defeitos e sobretudo fornecer subsídios, sobre quais medidas corretivas devem ser adotadas para a restauração das condições adequadas e aceitáveis do pavimento. Diante destas circunstâncias, o presente trabalho tem como objetivo identificar as possíveis causas das ocorrências dos defeitos parabólicos observados na superfície dos pavimentos flexíveis das pistas de pouso e decolagem e de taxiamento do Aeroporto Internacional de Natal. Para isso, realizou-se uma avaliação estrutural não destrutiva, por meio do levantamento deflectométrico com o Falling Weight Deflectometer (FWD), o qual foi realizado em toda a extensão das pistas e em diversas faixas de aquisição de dados. Com o FWD obteve-se as bacias de deflexões que possibilitaram por processo de retroanálise, por meio do software BAKFAA 2.0, caracterizar o comportamento resiliente in situ das camadas do pavimento. Com o software ELSYM5 realizou-se a análise empírico-mecanística, para verificar os níveis de tensões cisalhantes atuantes nas diversas profundidades das camadas do pavimento, inclusive na interface de ligação entre as camadas asfálticas. Também foram realizados ensaios laboratoriais de caracterização das propriedades mecânicas, tais como: módulo de resiliência, resistência a tração indireta e o ensaio de Leutner shear Test. Concluiu-se que os defeitos observados na superfície das pistas enquadravam-se na série de defeitos classificados de escorregamento do revestimento asfáltico, ou Slippage, e que os fatores que culminaram na ocorrência destes defeitos relacionam-se com a baixa aderência da interface de ligação e com a incompatibilidade de rigidez entre as camadas adjacentes de mistura asfálticas. / In order to remedy pavement degradation, evaluation studies of the structural conditions should be carried out to identify the possible causes of the defects and, above all, provide information on which corrective measures should be taken to restore adequat and acceptable conditions of the pavement. In view of these circumstances, the present work has the objective of identifying the possible causes of parabolic defects seen in the surface of the flexible pavements of the landing and take - off runways and taxiways of Natal International Airport runway. For this, a non-destructive structural evaluation was carried out by means of the deflectometric survey with the Falling Weight Deflectometer (FWD), which was carried out along the whole length of the tracks and in several ranges of data acquisition. With the FWD, the deflection basins were obtained, which enabled the BAKFAA 2.0 software to characterize the in situ resilient behavior of the pavement layers by means of a retro-analysis process. With the ELSYM5 software, the empirical-mechanistic analysis was performed to verify the levels of shear stresses at different depths of the pavement layers, including the interface between the asphalt layers. Furthermore, laboratory characterization of mechanical properties such as: resilience modulus, tensile strength and Leutner shear test were carried out. It is concluded that the defects observed on the runway surface fit into the series of defects classified as slippage of the asphalt coating, or Slippage, and that the factors that culminated in the occurrence of these defects are related to the low adhesion of the interface and With the incompatibility of stiffness between the adjacent layers of asphalt mixtures.

A indústria da construção civil utiliza grandes volumes de recursos naturais e, concomitantemente, produz elevadas quantidades de resíduos de construção e demolição (RCD), que são pouco reaproveitados e, às vezes, descartados de forma inadequada. Por reduzir a quantidade de matérias-primas extraídas da natureza, a construção de pavimentos aparece como destino nobre para os RCD. Contudo como esses materiais podem apresentar elevada heterogeneidade em sua composição, questiona-se se isso pode influenciar seu comportamento mecânico. A pesquisa relatada nesta dissertação buscou analisar as características físicas e comportamento mecânico de RCD de concreto (RCD cinza), e desse material misturado com RCD cerâmico (RCD vermelho). Acrescentando-se de 0 a 50% de tijolos maciços britados aos resíduos de concreto, reproduziram-se composições encontradas em obras civis. A partir de resultados de ensaios de granulometria, compactação, abrasão, compressão triaxial e módulo de resiliência (MR), compararam-se os comportamentos das mesmas. Com auxílio do software Everstress 5.0, foram feitas análises mecanísticas de pavimentos com bases compostas desses materiais, de forma que fossem estimados seus desempenhos frente a diferentes mecanismos de degradação. Observou -se que o aumento na porcentagem de RCD cerâmico afeta significativamente o comportamento mecânico do RCD misto, aumentando a perda de massa por abrasão e o teor de umidade ótimo de compactação, reduzindo o peso específico aparente seco máximo, a coesão e o módulo de resiliência e tornando o material menos dependente do estado de tensões. Conclui-se que a composição de resíduos de construção e demolição afeta seu comportamento mecânico e tem influência significativa no desempenho de pavimentos em que forem usados. Verifica-se que tanto os RCD cinza, quanto os mistos podem suportar as solicitações do tráfego, fortalecendo-se a filosofia de aliar a construção de pavimentos aptos estruturalmente a um modo de construir que contribua para a redução da exploração e degradação do meio ambiente. / The construction industry uses large volumes of natural resources and, at the same time, produces a high amount of construction and demolition waste (CDW), which are little reused and sometimes discarded inappropriately. In order to reduce the amount of raw materials extracted from nature, the construction of pavements appears as a noble destination for the use of CDW. However, since these materials may present high heterogeneity in their composition, it is questioned whether this may influence their mechanical behavior. The research reported in this dissertation aimed at analyzing the physical characteristics and mechanical behavior of recycled concrete aggregate (RCA) and this material mixed with crushed bricks. Adding from 0 to 50% of ceramic CDW to concrete residues, compositions found in civil works were reproduced. From the results of grain size distribution, abrasion, triaxial compression and resilience modulus tests, their behavior was compared. Using Everstress 5.0 software, mechanistic analysis of pavements with bases made of these materials were performed, so that their performances against different degradation mechanisms were estimated. It was observed that the increase in the percentage of ceramic CDW influences the behavior of the mixed CDW, increasing the abrasion mass loss and the optimum compaction moisture content, reducing the apparent maximum dry unit weight, cohesion and the modulus of resilience and making the material less dependent on the stress state. It is concluded that the composition of construction and demolition waste directly influences its mechanical behavior and has a significant influence on the performance of pavements in which they are used. Both RCA and mixed CDW have the potential to withstand traffic loads, strengthening the philosophy of combining the construction of pavements structurally capable with a construction mode that contributes to the reduction of exploration and degradation of the environment.