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O presente trabalho avalia as alterações de propriedades dos asfaltos pela modificação por polímero do tipo RET (Reactive Elastomeric Terpolymer) e de comportamento de misturas asfálticas densas usinadas com estes asfaltos modificados. Para atingir este objetivo, são apresentados os resultados do monitoramento realizado no trecho experimental executado na SP-330, Rodovia Anhanguera, que empregou este tipo de asfalto modificado e estudo que compreende a modificação de ligantes do tipo CAP20 e CAP40 com 1,0%, 1,5% e 2%, de polímero RET, com posterior dosagem de uma mistura na Faixa III do DERSA no teor considerado como o mais adequado. Para verificação das propriedades mecânicas desta mistura, foram realizados ensaios de Módulo se Resiliência, Resistência à Tração por Compressão Diametral e Resistência à Deformação Permanente em simulador do tipo LPC. / The present document presents the alterations of the properties of the polymer modified asphalts using the polymer RET (Reactive Elastomeric Terpolymer) and the behavior of dense asphaltic mixtures using these modified asphalts. To reach this objective, the monitoring results accomplished in the experimental tram executed in SP-330, Rodovia Anhanguera, that used this type of modified asphalt are presented. The study comprehends the modification of the CAP20 and CAP40 asphalts with 1,0%, 1,5% and 2,0% of RET polymer, with subsequent dosage of a mixture in the Grade III of DERSA applying the RET polymeric proportion considered more appropriate. For the verification of the mechanical properties of this mixtures, Resilience Module, Traction Resistance for Diametrical Compression and Permanent Deformation Resistance in a LPC type simulator were accomplished.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T01:50:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 187804.pdf: 1599477 bytes, checksum: 9973951b448eb94f32aa6fc796f27300 (MD5) / Este estudo analisa a possibilidade do reaproveitamento do resíduos areia de fundição, nas massas asfálticas tipo CBUQ. O presente trabalho também busca estimular empresários e administradores do setor produtivo da indústria de fundição, quando da impossibilidade do reaproveitamento dos seus resíduos dentro do seu setor produtivo, a possibilidade de reaproveitá-lo em outros setores ou produtos, tornando viável o desenvolvimento sustentável, tentando harmonizar os três componentes, crescimento econômico, equidade social e qualidade ambiental. Foram coletadas amostras de resíduo areia de fundição durante um certo período, em duas linhas de produção de uma empresa de fundição da cidade de Caxias do Sul. Com o material coletado foi dimensionado um traço asfáltico de Concreto Betuminoso Usina a quente, incorporado com o resíduo areia de fundição, de modo que atendesse as faixas granulométricas e as normas de dimensionamento dos pavimentos flexíveis. Entre as conclusões possíveis de se formular com base nos resultados do trabalho, pode-se destacar algumas como mais importante e significativas. A primeira conclusão diz respeito ao alcance pleno do objetivo geral do trabalho - determinar um traço de massa asfáltica em Concreto Betuminoso Usinado a quente, incorporando os resíduos areias de fundição, como alternativa de proteção ao meio ambiente. A pesquisa de dimensionamento de um traço asfáltico tipo CBUQ, mostrou-se adequado ao que foi estabelecido pelo objetivo geral e pelos objetivos específicos, conforme demonstram os resultados e discussões acerca do dimensionamento de pavimentos flexíveis pelo método Marshall. Em razão aos resultados obtidos nos ensaios de lixiviação e solubilização, onde foi comparado os resíduos areia de fundição e após estes incorporados no CBUQ, também conclui-se que o material asfáltico (Cimento asfáltico de Petróleo- CAP 20), envolve os agregados da mistura, impossibilitando de serem liberados a meio ambiente. Devido a isto, este estudo conclui ser uma proposta viável a incorporação dos resíduos areia de fundição nos CBUQs, como uma forma de proteção ao meio ambiente.

O presente trabalho avalia as alterações de propriedades dos asfaltos pela modificação por polímero do tipo RET (Reactive Elastomeric Terpolymer) e de comportamento de misturas asfálticas densas usinadas com estes asfaltos modificados. Para atingir este objetivo, são apresentados os resultados do monitoramento realizado no trecho experimental executado na SP-330, Rodovia Anhanguera, que empregou este tipo de asfalto modificado e estudo que compreende a modificação de ligantes do tipo CAP20 e CAP40 com 1,0%, 1,5% e 2%, de polímero RET, com posterior dosagem de uma mistura na Faixa III do DERSA no teor considerado como o mais adequado. Para verificação das propriedades mecânicas desta mistura, foram realizados ensaios de Módulo se Resiliência, Resistência à Tração por Compressão Diametral e Resistência à Deformação Permanente em simulador do tipo LPC. / The present document presents the alterations of the properties of the polymer modified asphalts using the polymer RET (Reactive Elastomeric Terpolymer) and the behavior of dense asphaltic mixtures using these modified asphalts. To reach this objective, the monitoring results accomplished in the experimental tram executed in SP-330, Rodovia Anhanguera, that used this type of modified asphalt are presented. The study comprehends the modification of the CAP20 and CAP40 asphalts with 1,0%, 1,5% and 2,0% of RET polymer, with subsequent dosage of a mixture in the Grade III of DERSA applying the RET polymeric proportion considered more appropriate. For the verification of the mechanical properties of this mixtures, Resilience Module, Traction Resistance for Diametrical Compression and Permanent Deformation Resistance in a LPC type simulator were accomplished.

En este estudio se evalúa la posibilidad de detectar discontinuidades en el grado de unión en la interfaz entre capas asfálticas mediante la auscultación no destructiva con martillo de impacto. Este tipo de instrumento permite medir la energía restituida después del impacto de una masa impulsada por un resorte calibrado sobre un elemento rígido (vástago) que se apoya directamente sobre la superficie. Se busca determinar en pistas de prueba la sensibilidad de la respuesta de carpetas asfálticas con diferentes condiciones de adherencia en el plano de unión entre capas: Tratamiento en la interfaz de capas: riego de liga limpio, riego de liga contaminado y sin riego de liga. Tipo de base: Hormigón compactado con rodillo y base granular. Espesor de la capa superficial (rodadura). Se utilizó un martillo cuya energía nominal de impacto es 30 Nm. Se realizaron mediciones sobre una malla predeterminada de puntos de las pistas de prueba. De los resultados obtenidos se destaca que en zonas con falta de adherencia entre capas el valor del índice de rebote es entre 70 y 85% del valor obtenido en secciones monolíticas. Se concluye que la auscultación con martillo de impacto permite discriminar entre zonas con y sin adherencia en el plano de unión entre capas asfálticas, existiendo una correlación lineal entre la resistencia de corte en la unión entre capas medida con el método del Laboratorio de Caminos de Barcelona y el índice de rebote según el método en estudio, la cual depende del espesor de la capa superficial. Se comprueba además que los valores de índice de rebote no son afectados por las propiedades de las capas inferiores. Igualmente, se comprobó que la temperatura de la superficie de la carpeta asfáltica afecta significativamente a los valores de índice de rebote. Se recomienda continuar investigaciones en esta línea de estudio con diferentes materiales, estructuraciones y tiempo de desfase en la construcción de las capas de la carpeta asfáltica.

Este proyecto se ejecutó en el marco del Mantenimiento Periódico de la Carretera Conococha – Yanacancha (120.0 Km.), ubicada en el departamento de Ancash; y consistió en el Reciclado de la vía existente, empleando por primera vez en el Perú y el mundo, la tecnología de Asfalto Espumado, sobre los 4,000 m.s.n.m. Se entiende como reciclaje a todo proceso de transformación que permite el reaprovechamiento de un residuo sólido para cumplir con su fin inicial u otros fines. En este caso se ha reutilizado el 100% de los materiales que conformaban la estructura del pavimento. Este proceso es perfectamente aplicable en cualquier carretera del país, ya que se puede emplear agentes adicionales según la región, las condiciones y propiedades del suelo existente, el tipo de tráfico y/o las características climatológicas presentes en una determinada zona geográfica. Apostar por esta innovadora técnica no sólo significó reducir el tiempo de ejecución y aminorar el costo operativo por kilómetro; sino que permitió reducir notablemente el impacto de la construcción sobre el medio ambiente, ya que al reciclar la totalidad de los materiales existentes en la vía mediante la recuperación de sus propiedades estructurales, se evitó la sobre explotación de canteras y la generación de botaderos, práctica común en las obras de infraestructura vial. El presente informe expositivo plasma mi experiencia en el desarrollo de este proyecto desde la etapa de diseño como proyectista, pasando por el control de calidad y culminando en la faceta de contratista durante de ejecución de la obra.

Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / Pavimec es una pyme familiar de responsabilidad limitada, con tres años en el mercado nacional, que se especializa en servicios de pavimentación asfáltica. En la actualidad, la empresa está constituida por seis personas y un importante número de máquinas para ofrecer sus servicios tanto a empresas privadas como a organismos públicos. Al término del año 2015 y 2016, Pavimec generó ingresos cercanos a los $146 y $134 millones de pesos respectivamente, de ellos, se obtuvieron utilidades por $43 y $25 millones, bajo una estructura de costos donde predomina el gasto operacional impulsado por el valor de la materia prima. Para realizar el plan de negocio, se utilizó una metodología constituida por tres etapas, la primera consta de un diagnóstico y una síntesis estratégica, que alimenta a la etapa siguiente, que define los factores estratégicos y el plan de negocio para Pavimec. Como tercera y última fase, el plan es sometido a una evaluación para determinar su factibilidad económica para un periodo de cinco años. El diagnóstico permitió vislumbrar que Pavimec es una empresa que necesita de estrategias y de un ordenamiento que le brinden sostenibilidad. Pese a lo anterior, la empresa enfrenta al mercado con precios más bajos que su competencia y con servicios que cubren todos los requerimientos de pavimentación de los mercados donde participa. Los antecedentes del diagnóstico permitieron estimar un mercado potencial de MMUSD$80, correspondiente al mercado público el que se sobrepone al mercado privado, debido a una serie de factores favorables para Pavimec. Aprovechando el potencial del mercado, bajos precios y servicios que cubren la necesidad del mercado potencial, se establece una estrategia genérica de enfoque de diferenciación por precio, la que acompañada de una serie de definiciones estratégicas determinadas por medio de un análisis FODA, permitieron especificar un plan de negocio que se adecuase al objetivo y capacidades de Pavimec. Este modelo de negocio está compuesto por un plan estratégico operacional y de marketing, los que implicaron realizar una inversión en nueva maquinaria para potenciar servicios, estructurar organizacionalmente a la empresa para mejorar funciones operacionales y comerciales, se definieron alianzas estratégicas con proveedores para obtener descuentos y mejorar los tiempos de operación. Al someter el modelo a evaluación económica bajo una tasa de descuento anual del 12,04% a cinco años, se obtuvo una utilidad de $67 millones al término del periodo, pero un VAN y un TIR negativo (siendo -187 millones y -14,75% respectivamente). Pese a lo anterior, al término del décimo séptimo año, Pavimec recupera su inversión y genera un VAN de $5.467.409, con una tasa interna de retorno de 12,27% Por lo tanto, el plan de negocio propuesto es factible estratégicamente pero no económicamente en el período analizado.

A engenharia rodoviária emprega pistas-teste para avaliação de materiais, do dimensionamento estrutural e de métodos executivos de pavimentos, de modo a submeter a estrutura de pavimentos a condições reais de clima e de tráfego. Há no mundo numerosos programas de monitoramento de pistas-teste que vêm contribuindo significativamente para o avanço da tecnologia dos pavimentos. Neste contexto, o presente trabalho se propõe a avaliar o desempenho de quatro segmentos asfálticos sequenciais de um trecho experimental executado na Rodovia Fernão Dias (BR-381), que liga as cidades de São Paulo a Belo Horizonte, sob concessão pela empresa ARTERIS, sujeita a tráfego muito pesado. As estruturas de pavimentos construídas para este estudo são: pavimento flexível executado com base de Brita Graduada Simples (BGS), pavimento semirrígido executado com base de Brita Graduada Tratada com Cimento (BGTC), pavimento com base asfáltica constituída de material fresado (RAP) estabilizado com emulsão asfáltica e pavimento com base asfáltica constituída de material fresado (RAP) estabilizado com espuma de asfalto. A avaliação do desempenho foi realizada a partir de análises dos resultados de monitoramentos funcionais e estruturais realizados em campo periodicamente até a idade de 15 meses. Em laboratório, realizou-se a caracterização dos materiais empregados na construção utilizando o módulo de resiliência como parâmetro para avaliar a rigidez dos mesmos. A partir de análises funcionais, procedeu-se à avaliação da progressão de defeitos, dentre eles a irregularidade longitudinal, afundamentos em trilha de roda e características de superfície. Como foco principal, foram analisados o comportamento mecânico de cada segmento. As bacias de deslocamentos foram avaliadas por meio de indicadores estruturais e utilizadas para realização de retroanálises com o objetivo de estudar a variação destes indicadores e dos módulos das camadas, a depender do volume de tráfego acumulado e condições climáticas. Estes dados foram também empregados para relacionar as estruturas com os defeitos de superfície, além de alimentar um modelo computacional em elementos finitos que descreve o comportamento mecânico dessas estruturas. Os resultados obtidos nos monitoramentos periódicos e nas análises realizadas mostraram que o pavimento flexível não é adequado ao tráfego muito pesado e a partir dos 12 meses não atendia os limites da ANTT para rodovias sob concessão federal, enquanto o pavimento semirrígido mostrou-se adequado e estável ao longo do período estudado e os pavimentos reciclados apresentaram um ganho nos parâmetros estudados, devido ao processo de cura dos materiais utilizados, além de comportamento adequado ao tráfego submetido. / The highway engineering adopts road tests to evaluate pavement materials, structural design methods and pavement construction characteristics, with the goal of subjecting the pavement structure to real climate and traffic conditions. There are several road test monitoring programs worldwide, which significantly contribute to pavement technology development. The present study evaluates the performance of four pavement sections within a road test located in Rodovia Fernão Dias (BR-381), that connects São Paulo and Belo Horizonte cities under concession of Arteris, and is subjected to heavy traffic. The pavement structures built can be described as follows: flexible pavement with crushed stone base layer, semirigid pavement with cement-treated crushed stone base layer, pavement with base layer of RAP stabilized with emulsion asphalt and pavement with base layer of RAP stabilized with foamed asphalt. The pavement performance was evaluated by means of a functional and structural periodic field monitoring during 15 months. In laboratory, the materials stiffness was characterized from resilient modulus tests. The functional analysis was conducted to study the progression of pavement distresses, such as roughness, rutting and surface characteristics. Furthermore, as the main focus structural aspects were analyzed. Deflection basins were evaluated from its parameters and used for backcalculated moduli analysis, with the objective of comprehend the susceptibility of these parameters and layers moduli to climate and traffic conditions. These results were used to compare the structures with surface distresses, and were also used as input of a computational finite element model to describe the mechanical behavior of these structures. The results obtained from the periodic monitoring and analysis showed that the flexible pavement is not suitable for very heavy traffic and from the 12 months it did not meet the ANTT limits required for highways under federal concession, while the semi-rigid pavement proved to be adequate and stable during the studied period and the recycled pavements with presented an improvement in the studied parameters, due to the curing process of the materials used, and also presented adequate behavior to the submitted traffic.

No Brasil é crescente o número de veículos pesados que transitam pelas rodovias do país. Este fato, somado com as altas temperaturas atuantes, tem causado a ocorrência de defeitos precoces nas camadas de revestimento dos pavimentos asfálticos. Em função disso têm sido estudadas alternativas às misturas asfálticas usinadas a quente convencionalmente empregadas como revestimentos de pavimentos em rodovias com alto volume de tráfego. Uma das alternativas que vêm sendo estudadas é a substituição do CAP 50-70, ligante asfáltico mais utilizado no país, por CAP 30-45, devido à maior consistência e viscosidade deste último. Este trabalho compara o comportamento mecânico de misturas asfálticas usinadas com estes dois diferentes ligantes, para fins de utilização em vias de tráfego pesado, e, além disso, analisa as diferenças de desempenho entre misturas projetadas por duas metodologias de dosagem de misturas asfálticas distintas, Marshall e Superpave. Para esta comparação foram analisados os resultados de um estudo de caso realizado na Rodovia Presidente Dutra, onde foram construídos três trechos experimentais com diferentes materiais no revestimento: concreto asfáltico usinado com CAP 50-70 e dosado pelo método Marshall, a mesma mistura dosada pelo método Superpave, e concreto asfáltico com 30-45 dosado pelo método Marshall. Estes três trechos foram submetidos ao ensaio de simulação de tráfego em verdadeira grandeza pelo equipamento HVS. Foram analisados resultados de pesquisa desenvolvida em laboratório e em campo visando a determinação de benefícios e limitações de cada alternativa empregada. Os resultados das análises mostraram que, para as condições estudadas, o concreto asfáltico com CAP 50-70 Superpave apresentou um baixo teor de ligante em sua composição, o que acabou causando problemas em seu comportamento como reflexão de trincas existentes na camada subjacente, maior trilha de rodas em comparação aos outros dois, embora ainda em valor compatível ao limite aceitável. O concreto asfáltico com CAP 50-70 Marshall apresentou um desempenho satisfatório, mas já mostrava ocorrência de alguns defeitos ao final do ensaio como trincamentos e início de trilha de rodas. O concreto asfáltico com CAP 30-45 Marshall apresentou um bom comportamento em campo, com a menor trilha de rodas medida e sem trincamento aparente, sendo recomendada sua utilização em rodovias com tráfego pesado, em condições similares à estudada, onde as deflexões são muito baixas devido à presença de base cimentada. O simulador de tráfego em verdadeira grandeza mostrou-se uma ferramenta eficiente na previsão de comportamento e desempenho de estruturas de pavimento. / In the last years, the volume of commercial heavy vehycles that transit through Brazilian highways is increasing. In addition, pavement wearing courses are exposed to the influence of high temperatures, that cause precocious asphalt layer distresses Therefore, asphalt mixture alternatives to the high traffic higwayshave been studied. One of the possibilities is the substitution of CAP 50-70, the most used asphalt binder in the country, for CAP 30-45, due to its higher consistency and viscosity. This thesis compares the mechanical behavior of asphalt concrete using CAP 50-70 with the mixture employing CAP 30-45, concerning the wearing courses for high traffic highways. It is also analysed the differences of mechanical results using Marshall and Superpave mix desing methods. The performance of wearing courses was analyzed based on the results obtained from a study developed at the Presidente Dutra Highway, where three experimental trails were build using different asphalt concretes: a CAP 50-70 mix designed according Marshall, a CAP 50-70 mix designed by Superpave and a CAP 30-45 mix designed by Marshall Method. The three experimental trails were submitted to a full scale traffic simulation test, using the HVS equipment. The results of this research, developed at laboratories and field, where analyzed to determine the benefits and limitations of each of the alternatives. The analyses showed that the mixture using the CAP 50-70 Superpave presented a lower asphalt content, what caused performance problems such as reflective cracks and rutting. The AC using CAP 50-70 Marshall presented a satisfactory performance, however some distresses at the end of the simulation test were occurred. The mixture using CAP 30-45 Marshall presented a good field performance, and its use can be recomended at the high traffic highways, since the strucure provides the necessary stiffness and low deflections. The full scale traffic simulator proved to be an efficient tool in order to preview the pavement structure behavior and field performance.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). / O dano em pavimentos flexíveis devido a tensões e deformações causadas pelo tráfego e por fatores ambientais é manifestado em grande parte dos casos na forma de trincamento por fadiga e por deformações permanentes. Pesquisadores vêm usando matrizes de agregados finos (MAFs) para estimar o comportamento da mistura asfáltica completa quanto ao dano por fadiga. Boa correlação é observada entre as propriedades da MAF e da Mistura Asfáltica Completa (MAC) em estudos relacionados ao dano por umidade, fadiga e deformação permanente. Visando isso, o objetivo do trabalho é definir uma metodologia para avaliar o dano por fadiga em ensaios com MAF em laboratório. Realizaram-se as dosagens do CBUQ e da MAF separadamente e ensaios mecânicos tradicionais foram executados: Resistência à Tração, Módulo de Resiliência, Fadiga à Compressão Diametral e Creep Estático. Além disso, foram extraídas amostras de 12 mm de diâmetro da MAF para ensaios no Reômetro. Os resultados destes ensaios foram analisados por meio da teoria do Dano Contínuo Visco-Elástico (VECD - ViscoElastic Continuum Damage) e sua simplificação (S-VECD), uma vez que estas teorias são capazes de prever o comportamento da mistura asfáltica independentemente do modo de carregamento (uniaxial ou torsional, tensão ou deformação controlada) e da amplitude do carregamento aplicado ao material para induzir o dano. Foi realizada a construção da curva característica para a mistura da dissertação, com diferentes esquemas de carregamento e diferentes frequências na temperatura de 25 ºC. Foram obtidas as propriedades viscoelásticas da MAF, além da construção da curva mestra da mistura e realizado o ensaio MSCR para a comparação com os ensaios no ligante asfáltico no reômetro (Curva Mestra, LAS, MSCR). Não foi possível estabelecer uma comparação entre os ensaios mecânicos tradicionais e os ensaios obtidos no reômetro com a MAF, mas foi possível verificar que a curva característica de dano é única para um tipo de mistura, mesmo com diferentes ensaios realizados nas amostras. Também foi possível comparar a metodologia de cálculo do parâmetro de dano α e as diferentes equações para cálculo da pseudo-deformação. Finalmente, a metodologia de análise do dano em misturas finas foi estabelecida no laboratório, com as peças necessárias para extração e procedimentos de ensaios implementados no reômetro de cisalhamento dinâmico. / The damage to flexible pavements due to tensions and deformations caused by traffic and environmental factors is manifested in most cases in form of fatigue cracking and permanent deformations. Researchers have been using fine aggregate matrices (FAM) to estimate the behavior of the complete asphalt mixture in terms of fatigue damage. Good correlation is observed between the properties of the FAM and the complete asphalt mixture (CAM) in studies related to damage due to moisture, fatigue and permanent deformation. Aiming at this, the objective of the work is to define a methodology to evaluate the fatigue damage in laboratory tests with FAM. The CAM and FAM dosages were performed separately and traditional mechanical tests were performed: Traction Resistance, Resilience Module, Diametral Compression Fatigue, Static Creep. In addition, samples of 12 mm diameter were extracted from the FAM for rheometer tests. The results of these tests were analyzed through the VECD (Visco-Elastic Continuous Damage) theory and its simplification (S-VECD – Simplified ViscoElastic Continuum Damage) since these theories are capable of predicting the behavior of the asphalt mixture independently the loading mode (uniaxial or torsional, tension or controlled deformation) and the load amplitude applied to the material to induce the damage. A unique characteristic curve for the dissertation mixture was constructed, with different loading schemes and frequencies at 25 °C. The viscoelastic properties of the FAM were obtained in addition to the construction of the master curve of the mixture and the MSCR test for comparison with the tests on the asphalt binder in the rheometer (Master Curve, LAS, MSCR). It was not possible to establish a comparison between the traditional mechanical tests and the rheometer tests with the FAM, but it was possible to verify that the characteristic curve of damage is unique for one type of mixture, even with different tests carried out on the samples. It was also possible to compare the methodology of calculation of the parameter α and the different equations to calculate the pseudo-strain. Finally, the methodology of damage analysis in fine mixtures was established in the laboratory, with the necessary parts for extraction and test procedures implemented in the dynamic shear rheometer.