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Uso da tecnologia Weigh-in-Motion para a caracterização do tráfego rodoviário e do excesso de carga em veículos comerciais. / Use of the Weigh-in-Motion technology for the characterization of road traffic and overloading in commercial vehicles.Mariana Bosso 04 July 2018 (has links)
A caracterização do tráfego rodoviário é de grande importância para o dimensionamento de pavimentos, bem como para a garantia de sua vida útil, sendo a carga aplicada pelo tráfego uma das maiores responsáveis pelos danos na estrutura. Com o objetivo de garantir a durabilidade dos pavimentos, sistemas Weigh-in-Motion (WIM) podem ser utilizados para coleta de informações sobre os veículos que trafegam em uma rodovia. Propôs-se neste estudo caracterizar o tráfego a partir da avaliação contínua das solicitações de carga na BR-381, sentido Sul, por meio da coleta de dados de Sistema WIM. A partir da análise dos dados coletados entre setembro de 2015 e fevereiro de 2017, observou-se que aproximadamente 85% dos veículos comerciais trafegam na faixa de rolamento mais solicitada (faixa 2). Com relação ao volume de veículos comerciais, pôde-se constatar a presença de uma maior quantidade de veículos durante os dias úteis quando comparados aos finais de semana. Além das variações com relação ao dia da semana, o volume de tráfego também apresenta particularidades com relação às distribuições horárias. Foram obtidas e analisadas as distribuições de carga para cada tipo de eixo das 15 categorias de veículos comerciais mais frequentes (representando 97,3% do tráfego comercial registrado). Com base na Legislação Brasileira vigente, quantificou-se o excesso de carga praticado na rodovia, onde foram identificados 23,7% dos veículos com excesso. Notou-se que a maioria dos excessos se encontram na faixa de até 10% dos respetivos limites legais, indicando que muitos transportadores carregam seus veículos considerando a tolerância como um ganho real de sobrecarga. Um método para identificação de padrões de viagem dos veículos com excesso foi proposto, que se baseia nas árvores de classificação e regressão (Classification and Regression Tree Analysis - CART), uma ferramenta analítica. Por fim, os dados de tráfego foram correlacionados com os defeitos observados no trecho experimental construído logo após o sistema WIM, onde se simulou a redução da vida útil de estruturas de pavimentos considerando diferentes cenários de carga, sendo eles: (i) tráfego real; (ii) tráfego na tolerância (considerando a tolerância de 10%); e (iii) tráfego legal, concluindo-se que a prática do excesso de carga nas rodovias penaliza o transporte rodoviário ao acelerar a degradação das rodovias. / The traffic characterization is of great importance for pavement design, as well as for prediction of its remaining service life. In fact, traffic loading is one of the major contributors for the pavement deterioration. In order to ensure pavement durability, Weigh-in-Motion (WIM) systems can be used to collect traffic data. Therefore, this study was conducted to analyze the effect on the pavements of characterizing the traffic through a Weigh-in-Motion system installed between km 948 and 949 at the Brazilian Federal Highway BR-381. The analysis of the data collected from September 2015 to February 2017 shows that approximately 85% of commercial vehicles travel on the outside slow lane (lane 2). Regarding the volume of commercial vehicles, traffic volume was lower in weekends. In addition to the daily variations, traffic patterns also presented hourly variations. The axle load distributions were obtained and analyzed for the 15 more frequent commercial vehicle categories (representing 97.3% of all the commercial traffic registered). Based on the current Brazilian laws, the results from this study have indicated a significant percentage of violation involving overloaded heavy good vehicles in the highway (23.7%). In general, most axles exceed the legal limits up to 10%, indicating that many vehicles are loaded considering the tolerance as a real gain. A method to identify overloaded truck travel patterns and loading characteristics from available HS-WIM data was proposed. The method is based on Classification and Regression Tree Analysis (CART), an analytical tool. Finally, the traffic data were correlated with the distresses observed in the experimental section constructed closer to the WIM system, where it was simulated the reduction of the useful life of pavement structures considering different load scenarios: (i) real traffic; (ii) traffic in the tolerance (considering the tolerance of 10%); and (iii) legal traffic. it was concluded that the practice of overloading on highways penalizes road transport by accelerating road degradation.
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Avaliação da influência do tipo de cimento na expansibilidade de misturas de fosfogesso e cimento / Evaluation of the influence of the cement type in the expansivity of cement-stabilized phosphogypsumAndréa Regina Kaneko Kobayashi 29 August 2000 (has links)
Fosfogesso é um resíduo sólido da produção de ácido fosfórico pelas indústrias de fertilizantes. A produção anual deste material no mundo é de cerca de 180 milhões de toneladas, e isto causa problemas com a sua armazenagem. O fosfogesso tem sido estudado para uso como material de construção de bases e sub-bases de pavimentos. O fosfogesso tem pouca durabilidade frente à ação da água quando sujeito somente à estabilização mecânica. O cimento Portland é então adicionado ao fosfogesso, resultando em misturas mais estáveis. A reação do aluminato tricálcico contido no cimento e dos sulfatos presentes no fosfogesso poderia conduzir à formação de cristais de etringita e à expansão subseqüente. O objetivo desta pesquisa é avaliar a influência do tipo de cimento na expansibilidade das misturas de fosfogesso e cimento para uso na construção de pavimentos. Analisou-se o comportamento expansivo de corpos de prova compactados com diferentes proporções de fosfogesso e cimento, variando-se o tipo de cimento, energia de compactação e período de cura. Para todos os cimentos usados nesta pesquisa, considerando-se o período de 84 dias de cura, a maior parte da expansão ocorreu nos primeiros 28 dias. A influência do tipo de cimento na expansão das misturas de fosfogesso e cimento é significante, mas o teor de aluminato tricálcico não é a única explicação para o comportamento de expansão observado neste estudo, visto que os resultados experimentais indicam que quantidades crescentes de aluminato tricálcico conduzem a menores expansões, fato que contraria a expectativa inicial desta pesquisa. / Phosphogypsum is a solid by-product resulting from the phosphoric acid process for manufacturing fertilizers. The annual worldwide production of this material is about 180 million de tons and it causes problems with its disposal. The phosphogypsum has been studied for use in pavement base and sub-base materials. Phosphogypsum has poor durability when subjected to mechanical stabilization only in wet conditions. The addition of stabilizing materials, such as Portland cement, is one method of overcoming this deficiency. The chemical reaction between tricalcium aluminate present in Portland cement and sulfate ions supplied by phosphogypsum could lead to the formation of ettringite and subsequent expansion. The objective of this research is to evaluate the influence of Portland cement type on the expansion of cement-stabilized phosphogypsum mixtures for use as pavement construction. The expansion behavior was analyzed through compacted specimens composed by different phosphogypsum and cement proportions, varying the cement type, compaction energy and curing period. For all cements used in this research, most of expansion occurred within the first 28 days in relation to the 84 days of curing. There is a significant influence of cement type on the expansion of the cement-stabilized phosphogypsum mixtures, but the aluminate tricalcium content is not the only explanation for the expansion behavior observed in this study. The experimental results show that an increasing amount of tricalcium aluminate yields lower expansion, fact that thwarts the initial expectation of this research.
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Representação do tráfego de veículos rodoviários de carga através de espectros de carga por eixo e seu efeito no desempenho dos pavimentos / Representation of road vehicle traffic load through axle load spectra and its effect on the pavement performanceHeliana Barbosa Fontenele 31 January 2012 (has links)
A caracterização das cargas do tráfego é de grande importância para o dimensionamento de pavimentos, bem como para a quantificação do desempenho para fins de gerência de pavimentos. A utilização de abordagens empíricas para determinar os efeitos das cargas do tráfego nas estruturas de pavimentos, datadas dos anos 1960, apresentam sérias limitações, pois seus resultados são válidos somente para os mesmos, ou muito similares, fatores intervenientes que prevaleciam quando do seu desenvolvimento. Os fatores relativos às solicitações do tráfego e às características dos veículos (tipo de eixo, tipo de rodagem, pressão de enchimento dos pneus e tipo de suspensão) são bem diferentes, atualmente, daquelas existentes há 50 anos. Tendo em vista que os modelos de desempenho são importantes ferramentas dos sistemas de gerência de pavimentos (SGP) para prever a evolução da condição ao longo do tempo e/ou tráfego acumulado e, portanto, dependentes de uma consistente caracterização do tráfego, o objetivo desta pesquisa foi analisar os efeitos da caracterização do tráfego sobre o desempenho dos pavimentos, a partir da geração de modelos estatísticos baseados no conceito proposto pelo método da AASHTO 2002, de espectros de carga por eixo dos veículos comerciais de carga, comparando-os com o conceito de equivalência de carga, desenvolvido a partir do AASHO Road Test na década de 1950. Dados de pesagens realizadas no ano de 2008 no Posto de Pesagem de Veículos da SP-160 Rodovia dos Imigrantes, km 28, pista Sul, foram utilizados para o desenvolvimento dos espectros de carga e posterior modelagem. Testes estatísticos e práticos foram realizados para determinar a variabilidade mensal dos Fatores de Veículos (FV) em relação ao valor médio do ano de 2008. Apesar da análise estatística com a aplicação do teste Kolmogorov-Smirnov (K-S) ter apresentado diferenças significativas entre os espectros mensais e anuais, a variação observada nos fatores de tráfego não resultou em diferenças práticas na espessura final do pavimento. Os modelos estatísticos foram desenvolvidos separadamente para cada classe de veículo e de eixos que o compunha, tendo sido usadas distribuições de probabilidade Log-normal e Weibull para modelar os espectros de carga. Os parâmetros dos modelos foram obtidos através do método dos mínimos quadrados, complementado com a realização de testes K-S e Qui-quadrado, destacando-se a obtenção de coeficientes de determinação (R2) superiores a 0,90. A comparação entre os resultados previstos pelos modelos e os dados originais, feita tanto pela abordagem empírica como empírico-mecanística, com uso dos programas computacionais ELSYM5 e MEPDG, evidencia o modelo Weibull como o mais indicado para aplicação em rodovias brasileiras com características de tráfego semelhantes às da Rodovia dos Imigrantes. / The characterization of traffic loads is of great importance for pavement design, as well as for the measurement of performance in a pavement management system. The use of empirical approaches to determine the effects of traffic load on pavement structures, dating from the 1960\'s, presents serious limitations, since its results are just valid for the same or very similar intervening factors that prevailed at the time of its development. The traffic load factors and vehicle characteristics (axle type, tire type, tire inflation pressure, and suspension type) are quite different today from those existing 50 years ago. Given that the performance models are important tools of pavement management systems (PMS) to predict the evolution of pavement condition over time and/or accumulated traffic and therefore dependent on a consistent characterization of the traffic, the objective of this research was to analyze the effects of traffic characteristics on pavement performance through the generation of statistical models based on the concept proposed by the AASHTO 2002 method, axle load spectra of commercial vehicles, comparing them with the concept of load equivalence factor, developed through the AASHO Road Test in the 1950s. Data collected in 2008 in a weighing station located on Immigrant Highway - SP-160, km 28, southern runway, were used for the development of load spectra and subsequent modeling. Practical and statistical tests were performed to determine the variability of monthly vehicle-factors (FV) to the mean value for the year 2008. Despite the statistical analysis, performed by applying the Kolmogorov-Smirnov (KS) test, have shown significant differences between the monthly and annual spectra variation, there were not practical differences in the final thickness of the pavement associated to changes in vehicle-factors. Statistical models were developed for each vehicle class and for its axles, having been used Log-normal and Weibull probability distributions to model the load spectra. The model parameters were obtained from the method of least squares, complemented by the KS and chi-square tests, being important to mention that the coefficients of determination (R2) were greater than 0.90. The comparison between the results predicted by the models and the original data, made either by empirical and empiricalmechanistic approaches, with use of computer programs ELSYM5 and MEPDG, shows that the Weibull model is the most suitable for application in Brazilian highways with similar traffic characteristics to the Immigrants Highway.
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Desenvolvimento e a utilização de um equipamento de grandes dimensões na análise do comportamento mecânico de uma seção de pavimento sob carregamento cíclico / Development and the use of large-scale equipment in the analysis of the mechanical behavior of a paviment section under cyclic-loadingFrancis Massashi Kakuda 20 September 2010 (has links)
A presente pesquisa tem por objetivo desenvolver, montar e testar um equipamento de grandes dimensões (largura de 1,5 x 1,5 m e altura de 1,2 m) para o ensaio em laboratório de estruturas de pavimentos com materiais, espessuras de camadas e condições de carregamento similares às de campo. Ainda nesta pesquisa analisou-se o emprego de geossintético como reforço da camada de base de novos pavimentos sobre o efeito da variação da umidade do subleito. O carregamento cíclico é gerado a partir de um cilindro pneumático. A instrumentação é constituída de LVDTs, células de carga e de tensão total que permitem o monitoramento das cargas aplicadas, das tensões no interior das camadas, e deformações elásticas e permanentes na superfície do pavimento. O carregamento cíclico, com frequência de 1 Hz, foi aplicado sobre placas rígidas com diâmetros de 300 mm e 216 mm e magnitudes de 40 kN e 20 kN, respectivamente. A partir das bacias de deflexões obtidas, foi possível, por meio de retro-análise, a determinação dos módulos de resiliência dos materiais e a partir das curvas de recalque obter uma equação da deformação plástica em função do número de ciclos de carga. O equipamento apresentou bom funcionamento, atendeu às expectativas e os transdutores forneceram medidas com a precisão exigida. E a utilização de geogrelha como reforço de camada de base mostrou eficaz tanto na redução das deformações permanentes como elásticas. / This research aims at develop, assembly and test of application of large-scale equipment (width of 1.5 x 1.5 m and height of 1.2 m) for the testing in pavement structures laboratory, with materials, thicknesses of layers and loading conditions similar to the field ones. The research still studied the application of geosynthetics as base layer reinforcement to news pavements by effect of variation in subgrade layer moisture. The loading is cyclic and generated from a pneumatic actuator. The instrumentation is constituted of LVDTs, load-cells and soil pressure transducers that permit monitoring the applied loads and the stress distribution in the interior of the layers, as well as plastic and elastic deformations. The cyclic-loading (frequency of 1 Hz) was applied on a 30-mm-diameter and a 26-mm-diameter rigid plate with force of 40 kN and 20 kN, respectively. From the deflection basin obtained, it is possible, by means of back calculation, the determination of the resilient modulus of the materials and from the deformation basin obtained the equation of permanent deformation in function of the cycle number. The equipment showed a good operation, attended to the expectations and the transducers supplied measures with the precision required.
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Influencia de la ingeniería geotécnica en la intervención y resultados por niveles de servicio en la carretera Huancavelica – Lircay – Huallapampa – La Mejorada – Acobamba – Puente AllccomachayCalizaya Vivanco, Juan Alejandro, Lluncor Gallo, Rodrigo Alonso January 2015 (has links)
El objetivo de la tesis es poner en conocimiento la efectividad que tiene la ingeniería Geotécnica para la aprobación de los niveles de servicios en contratos de conservación vial y así poder conllevar un pavimento básico trabajando de forma satisfactoria. En esta investigación se empleo datos proporcionados por la empresa encargada de la carretera “CORREDOR HUANCAVELICA – LIRCAY –EMP-3S (HUALLAPAMPA) Y EMP. PE 3S (LAMEJORADA)-ACOBAMBA –EMP PE-3S (PUENTE ALCOMACHAY)” y de los resultados de los ensayos realizados en la misma carretera. La tesis tiene un Diseño de Investigación Experimental, Longitudinal y Retrospectivo; así mismo, en el Tipo de Investigación es Cuantitativo, Explicativo y Descriptivo. Para comprobar tal situación se analizan los resultados de la evaluación por niveles de servicio del mantenimiento de la carretera y se comparan con los ensayos geotécnicos de la calidad de los materiales usados, proporcionados por la empresa encargada del mantenimiento del corredor vial, para así llegar a la conclusión que mantener una eficiente ingeniería geotécnica conlleva a tener un pavimento básico trabajando adecuadamente.
The aim of the thesis is to inform the effectiveness Geotechnical Engineering has to approve the Service Level in Road Maintenance Contracts and so to lead UN Working basic pavement so yes satisfactoria.En esta Employment Research Data provided by Responsible company's "RB Huancavelica. - Lircay -EMP-3S (Huallapampa) and EMP PE 3S (LAMEJORADA) -ACOBAMBA -EMP PE-3S (BRIDGE ALCOMACHAY)" road and the results of tests carried out on the same road. The thesis has a design of Experimental, longitudinal and retrospective research; Even so, in the kind of research it is quantitative explanatory and descriptive. V To check this situation the evaluation results are analyzed by levels of service and road maintenance compared with geotechnical quality testing of used materials provided by the Company that the maintenance of the corridor, Asi para Arrive concluded that maintaining efficient Geotechnical Engineering involves a pavement Having a basic working properly.
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Évaluation de la Durabilité des Enrobés Chauds et Tièdes Contenant des Agrégats d’Enrobés / Evaluation of the Durability of Hot and Warm Mix Asphalt Containing Recycled Asphalt PavementDe mesquita lopes, Manuela 09 March 2015 (has links)
Le recyclage des enrobés bitumineux fabriqués selon un procédé tiède répond aux exigences du développement durable: il limite l'apport de matériaux neufs, permet la gestion des déchets et réduit la consommation d'énergie. Le recyclage des enrobés date des années 70 ; ce qui a changé depuis, c'est la volonté de pérenniser le recyclage à fort taux, définit ici à plus de 25% d'agrégats d'enrobés (AE). Les AE contiennent une part de bitume qui est valorisable pour ses propriétés viscoélastiques de liant hydrocarboné. Il est ainsi recherché une mobilisation de ce liant vieilli dans le processus de recyclage. L'un des problèmes suspectés lors du couplage recyclage/procédé tiède est le phénomène de double enrobage pouvant impacter la rhéologie du nouveau matériau: le liant de l'AE et le liant d'apport ne se mélangeraient pas totalement du fait de l'abaissement des températures de fabrication et formeraient des couches superposées. Ce phénomène serait la cause de dysfonctionnements mécaniques au niveau de l'enrobé. Il se pose donc la question de la qualité de l'enrobage de surfaces granulaires déjà enrobées et du manque de moyens de caractérisation pour l'observation in situ de l'interface. Dans ce travail de thèse, la qualité d'enrobage des agrégats d'enrobés par un liant d'apport a été évaluée à l'échelle microscopique et macroscopique. Au niveau microscopique, il a été proposé d'utiliser un outil de micro-spectroscopie infrarouge pour évaluer in situ la qualité d'interface entre l'AE et le liant d'apport et suivre la répartition spatiale de ces deux composants au sein d'enrobés de laboratoire. Cela a nécessité un important développement expérimental afin de pouvoir appliquer un accessoire d'imagerie infrarouge aux mélanges complexes que sont les formules d'enrobés bitumineux constitués de différentes fractions granulaires et de liant bitumineux. Il a ainsi été possible, grâce à l'identification préalable de traceurs internes, de suivre la remobilisation partielle du liant vieilli de l'AE. En parallèle, au niveau macroscopique, un protocole d'essai a été développé afin d'évaluer la durabilité des enrobés contenant des forts taux d'AE (50%), notamment des enrobés fabriqués selon un procédé tiède. L'essai actuel de fatigue est l'un des essais qui permet le mieux d'évaluer la durée de vie d'une couche de chaussée. Mais cet essai accéléré est biaisé car le bitume des échantillons testés n'a pas eu le temps de vieillir comme c'est le cas sur une vraie chaussée. Dans ce travail, il a donc été proposé d'ajouter une étape de vieillissement du matériau avant les essais de fatigue, d'orniérage, de tenue à l'eau et de module complexe. Il est supposé que le comportement réel du matériau se situerait entre celui du matériau non vieilli et celui du matériau vieilli. Les principaux résultats obtenus montrent qu'un enrobé tiède contenant un taux élevé d'AE présente de bonnes performances mécaniques excepté qu'il a tendance à être plus sensible à la fatigue qu'une même formulation de matériau fabriqué à chaud ou selon un procédé tiède mais sans ajout AE. / The recycling of asphalt mixtures manufactured with a warm process meets the requirements of sustainable development: it limits the use of new materials, allows waste management and reduces energy consumption. The recycling of asphalt mixtures dates from the 70's. What has changed since that is the will to sustain high rate recycling, defined here by more than 25% of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP). RAP contains a part of bitumen that is recoverable for its viscoelastic properties of asphalt binder. It is thus desired to mobilize this aged binder in the recycling process. One of the suspected problems when coupling recycling and warm process is the phenomenon of double coating that could affect rheological properties of the new material: the RAP binder and the new binder do not would mix completely due to the reduction of processing temperatures and would form superimposed layers. This phenomenon would cause mechanical dysfunctions in the asphalt mixture. This raises the question of the quality of the coating of granular surfaces, previously coated, and lack of characterization tools for in situ observation of the interface. In this thesis work, the quality of coating of RAP by a new binder has been evaluated at the microscopic and macroscopic scales. At the microscopic level, it has been proposed to use infrared micro-spectroscopy tool to evaluate the quality of interface between the RAP and the new binder and to follow the spatial distribution of these two components within mixtures produced in laboratory. To do that, it has been necessary to carry out an important experimental development in order to apply an infrared imaging accessory to complex mixtures that are the bituminous mixtures made of different granular fractions and bituminous binder. It was then possible, based on previous identification of internal tracers, to follow the partial remobilization of RAP aging binder. In parallel, at the macroscopic level, a testing protocol has been developed to evaluate the durability of high rate recycled asphalt mixtures (50% of RAP), including mixes produced in a warm process. The current fatigue test is one of the tests that best evaluate the lifetime of a pavement layer. But this accelerated test is biased because the bitumen of the mixtures tested did not have time to aged, as occurs in the case on a real road. In this work, it was proposed to add an aging step of the material before fatigue test, rutting test, modulus test and moisture damage test. It is assumed that the real behavior of the material would range between that of the unaged material and that of aged material. The main obtained results show that warm mixture asphalt containing high rate of RAP exhibit good mechanical performance, with a trend to be more susceptible to fatigue than a similar hot mixture or a warm mixture without added RAP.
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ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA DA APLICAÇÃO DE SOLO SAPROLÍTICO MELHORADO COM CIMENTO COMO BASE DE PAVIMENTO DE BAIXO CUSTO / THE STUDY OF THE TECHNICAL VIABILITY OF APPLYING IMPROVED SAPROLITE SOIL WITH CEMENT AS BASES FOR LOW COST PAVEMENTJurach, Aline 28 December 2013 (has links)
When analyzing the road network of the country, it is noticed that the
extension of paved roads is very small. This fact is mainly due to reduced public
resources and the high costs of traditional materials utilized in the paving of roads.
Increasingly performing pavements requires the utilization of local materials, which
do not always have the technical properties that meet the valid standards. Thus, it is
necessary the search for products or mechanisms that improve these features and
that make possible the utilization of local materials to replace conventional materials.
The use of cement has been, long-standing, a good additive to improve the
properties of soils. This dissertation presents the results of a saprolite soil of volcanic
rock, improved with cement, located in the city of Silveira Martins-RS, for application
as base layer in roads of low traffic volume. The analysis seeks to avail of the
concepts of Soil Mechanics along with knowledge of the Mechanical Pavement. In
this research were performed, among others, characterization tests, soil
classification, determination of the California Bearing Ratio (CBR), Compressive
Strenght (CS), Indirect Tensile Strength (ITS) and triaxial tests of repeated loads to
determine the Resilient Modulus (RM). With the results of the tests cited, it was held
the mechanistic analysis, through the SisPav program in order to analyze the
potential use of improved soil with cement in substitution of a conventional material.
The results demonstrate that the use of these studied soils meet the normative
specifications and have great potential for utilization as bases of pavement on
highways with low traffic volume. / Ao analisar a malha rodoviária do país, percebe-se que a extensão de
rodovias pavimentadas é muito pequena. Este fato deve-se, principalmente, aos
reduzidos recursos públicos e aos altos custos dos materiais tradicionais
empregados na pavimentação de rodovias. Cada vez mais a execução de
pavimentos necessita da utilização de materiais locais, que nem sempre apresentam
as propriedades técnicas que atendam as normas vigentes. Sendo assim, faz-se
necessário a busca de produtos ou mecanismos que melhorem essas características
e que tornem viável a utilização dos materiais locais em substituição aos materiais
convencionais. A utilização de cimento já é de longa data, um bom aditivo para
melhorar as propriedades de solos. Esta dissertação apresenta os estudos de um
solo saprolítico de rocha vulcânica, melhorado com cimento, localizado na cidade de
Silveira Martins-RS, para sua aplicação como camada de base em rodovias de baixo
volume de tráfego, valendo-se dos conceitos da Mecânica dos Pavimentos Nesta
pesquisa foram realizados, entre outros, ensaios de caracterização, classificação do
solo, determinação do Índice de Suporte Califórnia (ISC), Resistência à Compressão
Simples (RCS), Resistência à Compressão Diametral (RCD) e ensaios triaxiais de
cargas repetidas para determinação do Módulo de Resiliência (MR). Com os
resultados dos ensaios citados realizou-se a análise mecanicista, através do
programa SisPav, a fim de investigar o potencial emprego do solo melhorado com
cimento em substituição a um material convencional. Os resultados demonstram que
a utilização do solo estudado atende as especificações normativas e apresenta
grande potencialidade para utilização como base de pavimento em rodovias com
baixo volume de tráfego.
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PARÂMETROS ELÁSTICOS TÍPICOS DE MATERIAIS DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS DO RIO GRANDE DO SUL E SUA APLICAÇÃO EM UMA ANÁLISE DE CUSTO/BENEFÍCIO / TYPICAL ELASTIC PARAMETERS OF FLEXIBLE PAVEMENT MATERIALS IN RIO GRANDE DO SUL AND ITS APLICATION IN AN COST/BENEFIT ANALYSISRibas, Jeancarlo 25 August 2014 (has links)
The deployment of a modern road system, with all necessary infrastructure needed for users
to travel in safety and comfort, requires high levels of financial investments. The expenses
with substantial maintenance and early reconstruction of our tracks are unacceptable, as we
have field and laboratory equipment that allows us for a better understanding of materials and
design methods. Thus, this research had as general objectives structuring a database with
materials and typical elastic parameters of flexible pavements of Rio Grande do Sul roads,
through the process of modulus backcalculation, and determine the best structural options
regarding the cost-benefit relationship, making flexible pavement project engineers job
easier. There were got the resilient modules of five federal highways located in our state (BR
158, BR 285, BR 287, BR 290 e BR 392), through backcalculated deflectometric basins
collected with FWD equipment, provided by DNIT. After the application of a statistical filter
based on the coefficient of variation percentage, in order to eliminate the spurious data, a
typical module database of the resilient materials evaluated was generated. Based on the data
and on the literature, there were defined structural groups based on different structural
assemblies through different combinations between resilient modules and thicknesses of
layers commonly used in flexible pavements. Using mechanistic analysis concepts, it was
evaluated by the AEMC software, specific tensile strains in lower fiber coating (t), and
subgrade top compression (c), which, later subsidize the implementation of performance
models for fatigue and permanent deformation consolidated in the literature, enabling
obtaining the N number of standard axles for each structural assembly set. At the same time,
using DNIT road cost system (SICRO II), pavement services were budget, determining the
cost per km for the structures previously defined. Comparing the cost/km and critical N data
(evaluated from the comparison of results obtained by the models of performance) there was
obtained the cost/benefit ratio for all data sets. Evaluating the 100 most economic positions, it
is observed that 100% of structural assemblies have the highest arbitrated asphalt concrete
thicknesses (12.5 cm). It is also evident, the influence that the asphalt concrete has, as 88% of
occurrences among the top 100 positions have the highest resilient arbitrated module. Thus, it
is concluded that the variables that produce the best cost/benefit relationship are the modulus
and the thickness of the asphalt concrete layer. / A implantação de sistemas viários modernos, com toda infraestrutura necessária para que o
usuário trafegue com segurança e conforto, requer elevados níveis de investimentos
financeiros. Os gastos substanciais com manutenção e reconstrução precoce de nossos
pavimentos são inaceitáveis, uma vez que dispomos de equipamentos de campo e laboratório
que permitam melhor entendimento acerca dos materiais e métodos de projeto. Desta forma,
esta pesquisa teve como objetivos gerais estruturar-se um banco de dados com materiais e
parâmetros elásticos típicos de pavimentos flexíveis do Rio Grande do Sul, através do
processo de retroanálise, determinando-se as melhores opções estruturais com vistas à relação
custo-benefício, facilitando o trabalho de engenheiros em projetos de pavimentos flexíveis.
Foram obtidos os módulos resilientes de cinco rodovias federais localizadas no estado (BR
158, BR 285, BR 287, BR 290 e BR 392), através de retroanálise das bacias deflectométricas
coletadas com o equipamento FWD, disponibilizadas pelo DNIT. Após a aplicação de um
filtro estatístico baseado no coeficiente de variação percentual, no intuito de eliminarem-se os
dados espúrios, gerou-se um banco de dados de módulos resilientes típicos dos materiais
avaliados. A partir do banco de dados e de consulta bibliográfica, definiram-se conjuntos
estruturais por meio de diferentes combinações entre módulos resilientes e espessuras de
camadas comumente utilizadas em pavimentos flexíveis. Utilizando-se os conceitos de análise
mecanicista, avaliou-se através do software AEMC, as deformações específicas de tração na
fibra inferior do revestimento (t), e de compressão no topo do subleito (c), as quais,
posteriormente, subsidiaram a aplicação de modelos de desempenho para fadiga e deformação
permanente consolidados na literatura, permitindo a obtenção do número N de eixos padrões
para cada conjunto estrutural definido. Em paralelo, empregando-se o sistema de custos
rodoviários (SICRO II) do DNIT, orçaram-se os serviços de pavimentação, determinando-se o
custo/km para as estruturas previamente definidas. Cruzando-se os dados de custo/km e N
crítico (avaliado a partir da comparação dos resultados obtidos pelos modelos de
desempenho), obteve-se a relação custo/benefício para todos os conjuntos de dados.
Avaliando-se as 100 posições mais econômicas, observa-se que 100% dos conjuntos
estruturais possuem as maiores espessuras de concreto asfáltico arbitradas (12,5 cm). Percebese
também, a influência do módulo do concreto asfáltico, onde, 88 % das ocorrências entre as
100 primeiras posições possuem o maior módulo resiliente arbitrado. Desta forma, conclui-se
que as variáveis que produzem as melhores relações custo/benefício são o módulo e a
espessura da camada de concreto asfáltico.
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COMPORTAMENTO MECÂNICO DE MATERIAL RECICLADO A FRIO COM EMULSÃO E CIMENTO / MECHANICAL BEHAVIOUR OF RECYCLED COLD MIXTURE WITH EMULSION AND CEMENTTanski, Mateus Camargo 22 August 2016 (has links)
The recycled asphalt pavement (RAP) extracted from recovery distresses in highways does not receive the attention and importance it deserves in Brazil. The reuse of this material, which presents as good properties as the virgin aggregate, when applied correctly in the composition of new pavement layers or rehabilitations, is a widely used in European and United States. Besides solving the environmental liabilities of pavement, the reuse of milled material in asphalt mixtures is a sustainable alternative, which decreases consumption of asphalt and virgin aggregate, milled material transportation and allocation costs. This study seeks an alternative to the use of RAP as the base layer in the implementation of new pavements.For this paper, cold recycled mixtures were studied, wich are composed of RAP (granulometrically stabilized with fine aggregate) and RL-1C asphalt emulsion, a bituminous binder that contains added Portland Cement (CP V ARI) in the proportions of 2% to 5% for emulsion and from 0% to 1% of cement, in weight. The proposed mixtures were evaluate through mechanical resistance to single compression (RCS), indirect tensile strength (RT), resilient modulus tests (RM), Complex Modulus (E* and Ф) and Flow Number (FN). After performing these tests, it was observed that the values obtained reveal that the mixtures with proportions varying from 50% to 75% of emulsion, compared to the cement used in the mixtures, show better results. Moreover, the mixtures present resilient modulus results ranging from 1500 MPa to 3000 MPa (excellent values for base layers). The FN test shows that by adding cement to the mixture, the results improved in the form of an increment in the number of cycles, which performed at its best with samples that had 2% and 3% of emulsion. The uniaxial Complex Modulus test allowed access the viscoelastic behavior and the 2S2P1D modeling was used too. It´s possible to confirm that this technique is viable pavement maintenance. / O material fresado extraído de trechos em recuperação não recebe a atenção e importância que merece no Brasil. O reaproveitamento desse material, que apresenta comportamento tão bom quanto os agregados virgens, quando empregado de maneira correta na composição de camadas de pavimentos novos ou restaurações, é uma prática largamente utilizada em países europeus e nos Estados Unidos. Além de resolver o passivo ambiental das empresas, o reemprego do fresado em misturas asfálticas, é uma alternativa sustentável que diminui o consumo de agregados virgens e custos com transporte de fresado e alocação do mesmo. Este trabalho busca uma alternativa para emprego do material fresado como camada de base na execução de pavimentos novos. Foram estudadas misturas recicladas a frio compostas de fresado estabilizado granulometricamente com pó-de-pedra e tendo como ligante betuminoso emulsão asfáltica RL-1C nas proporções de 2% a 5% e de ligante hidráulico CP V ARI de 0% a 1% de cimento. As misturas propostas foram avaliadas por meio de ensaios de resistência à compressão simples (RCS), ruptura por tração por compressão diametral (RT), módulo de resiliência (MR), módulo complexo (IE*I) e FlowNumber (FN). Após a realização dos ensaios, observou-se que os valores obtidos demonstram que as misturas com proporção variando de 50% a 75% de emulsão, em relação ao cimento empregado nas misturas, apresentam melhores resultados. Além disso, as mesmas misturas apresentam valores de módulo resiliente variando entre 1500 MPa e 3000 MPa (valores excelentes para camadas de base). O ensaio de FN mostrou que a adição de cimento na mistura melhora os resultados aumentando o número de ciclos, apresentando como melhores as amostras com 2% e 3% de emulsão. Através do ensaio de módulo dinâmico obteve-se a curva mestra das misturas utilizando a modelo 2S2P1D. Acredita-se que esta será uma alternativa técnica e economicamente viável para destinação do material fresado gerado em abundância pelas obras rodoviárias.
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ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE OS MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO DE PAVIMENTOS FLEXÍVEIS DO BRASIL E O MÉTODO DA AASHTO / COMPARATIVE ANALYSIS BETWEEN THE FLOORS SCALING METHODS OF BRAZIL AND THE FLEXIBLE APPROACH AASHTOFernandes, Wagner Dambrós 14 July 2016 (has links)
The Brazil as a country road, which needs much its highways, however, currently the country uses for PAVEMENT scaling of a method developed in 1966 and updated in 1981 by Murilo Souza Engineer extinct DEER. The method that your main idea it is sizing foundation which is in the CBR, based on the empirical method. This way , along the growing fleet of the country and the emergence of some works of mechanistic-empirical nature, this work aims to make the analysis of a pavement through DNIT method and software use SisPavBR developed by Felipe Franco in their studies that began in 2007 in his thesis, making the adjustment and calibration of some performance prediction models .Similarly, We also did the use the AASHTOWare Pavement software developed by AASHTO as well as determining the thickness of the coating layer required to meet the demands imposed on the floor by means of mechanistic and empirical methods. For this, was then done using vehicle counting performed to BR116, however, they were necessary to create traffic volume of tracks (N) due DNIT method does not consider the arrangement of axes that SisPavBR and AASHTO are in their reviews .It was also conducted a survey of the executive cost km deck sized for each method, and statistical analysis was performed by AASHTO with variations in thickness of the coating base, subbase, base resilience modules, sub-base, subgrade and the volume of traffic to determine which of these variables cause greater interference on performance criteria. Thus, it was found that the surface scaled by DNIT need a coating thickness of 12.5 cm, the need SisPavBR 19.5 cm and 40 cm AASHTO needed, as the cost of the pavement was more higher for the dimensioning and AASHTO DNIT and SisPavBR had closest costs. The life time of DNIT pavement scaling was well below expectations in both analyzes, arriving in a case last only two months. Statistical analysis determined five equations to determine the deterioration mechanisms with R² above 0.85; it was determined that the major variables that affect the performance of flexible pavements are traffic volume and thickness of the coating. / O Brasil como um país rodoviário, necessita muito de suas rodovias, no entanto, atualmente o país faz uso para dimensionamento de pavimentos de um método desenvolvido em 1966 e atualizado em 1981, pelo Engenheiro Murilo Souza do extinto DNER. Método este que seu principal fundamento de dimensionamento está no CBR, baseando-se no método empírico. Desta forma, juntamente à crescente frota do país e com o surgimento de alguns trabalhos de cunho mecanístico-empírico, este trabalho tem como objetivos, fazer a análise de um pavimento por meio do Método do DNIT e do uso do software SisPavBR desenvolvido por Felipe Franco em seus estudos que iniciaram em 2007 em sua tese, realizando o ajuste e calibração de alguns modelos de previsão de desempenho. Da mesma forma, foi utilizado também o software AASHTOWare Pavement desenvolvido pela AASHTO, bem como a determinação da espessura da camada de revestimento necessária para atender as solicitações impostas aos pavimentos por meio dos métodos mecanísticos-empíricos. Para isto, foi então feito uso da contagem de veículos realizados para BR116, no entanto, foi necessário criar faixas de volume de tráfego (N), devido o método do DNIT não considerar o arranjo dos eixos que o SisPavBR e AASHTO fazem em suas avaliações. Foi realizado também o levantamento do custo executivo do km de pavimento dimensionado por cada método, e uma análise estatística foi realizada por meio da AASHTO com variações nas espessuras do revestimento, base, sub-base, módulos de resiliência da base, sub-base, subleito e o volume de tráfego, para determinar quais destas variáveis causam maior interferência nos critérios de desempenho. Desta maneira, verificou-se que o pavimento dimensionado pelo DNIT necessita de uma espessura de revestimento de 12,5 cm, o SisPavBR necessita de 19,5 cm e a AASHTO precisou de 40 cm, da mesma forma que o custo do pavimento foi mais elevado para o dimensionamento da AASHTO e o DNIT e SisPavBR tiveram custos mais próximos. A vida de projeto do pavimento do DNIT ficou bem abaixo do esperado em ambas as análises, chegando em um caso durar apenas 2 meses. A análise estatística determinou 5 equações para determinação dos mecanismos de deterioração com R² acima de 0,85; foi possível determinar que as principais variáveis que influenciam no desempenho dos pavimentos flexíveis são o volume de tráfego e a espessura do revestimento.
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