Os expert systems vêm encontrando aplicações em uma série de problemas nos mais diversos domínios do conhecimento humano. Na área de pavimentos, alguns Sistemas de Gerência já operam auxiliados por expert systems. Nesse contexto, o presente trabalho tem por finalidade principal avaliar o potencial que sistemas desta espécie possam ter como ferramenta auxiliar ao processo de tomada de decisão e conseqüente estabelecimento de medidas economicamente eficazes de conservação e de restauração para pavimentos asfálticos ou de concreto de cimento Portland. Para tanto, são apresentados o estado-da-arte relativo a essse tema e um protótipo de expert system, aplicável a condições de tráfego rodoviário e urbano. Na seqüência, são mostrados e discutidos os resultados obtidos nas aplicações-teste realizadas, desenvolvidas com o propósito de permitir os aperfeiçoamentos necessários e se avaliar o seu alcance na prática, dentro da realidade técnico-econômica de órgãos rodoviários e de prefeituras.

O presente estudo teve por objetivo avaliar de forma quantitativa o possível efeito de reforço gerado pela inserção de uma grelha metálica em revestimentos asfálticos, para o caso de pavimentos flexíveis. Para tanto, foram executados ensaios de "creep" em placas de concreto asfáltico com e sem a presença da grelha de reforço e de modo a que ela fosse posicionada na zona tracionada da placa. Conclui-se que esta técnica de reforço tem potencial para prolongar a vida de fadiga de revestimentos asfálticos em pavimentos flexíveis da ordem de dez vezes, com benefícios também para o desempenho da camada na fase pós-trincamento e quanto à geração de deformações plásticas. Foi obtido um modelo que permite modificar-se leis de fadiga convencionais para concretos asfálticos de modo que o dimensionamento do revestimento asfáltico possa ser reavaliado se a grelha metálica for inserida na zona tracionada da camada.

O poli(vinil butiral) é um polímero empregado em fundos aderentes anticorrosivos, tintas de secagem em estufa, vernizes e tintas para folhas metálicas, tintas de impressão flexográfica, adesivos e filmes internos para vidros de segurança. Devido à grande geração de resíduos (as empresas Monsanto, Blindex e Santa Marina geram aproximadamente 45 ton./mês de resíduos), alternativas de reutilização e reciclagem do PVB proveniente de vidros de segurança vêm sendo realizadas. Contudo, hoje em dia, somente 20 ton./mês vêm sendo empregada em misturas com outros materiais, sendo então justificável um estudo de alternativas para o material. Esta pesquisa teve por objetivo avaliar a possibilidade de utilização do PVB como um aditivo em misturas asfálticas para pavimentação, com o objetivo de dar destinação útil a um rejeito industrial. Para tanto, foram medidos em laboratório parâmetros relativos às propriedades mecânicas que controlam o desempenho dos revestimentos asfálticos em pavimentos flexíveis (resistência ao trincamento por fadiga e resistência a deformações plásticas sob altas temperaturas). Os resultados obtidos indicam que a adição do PVB a misturas asfálticas para pavimentação não é recomendável. As propriedades mecânicas das misturas ou não são afetadas ou o são desfavoravelmente.

Os métodos para projeto de restauração de pavimentos asfálticos disponíveis hoje no Brasil apresentam diversas deficiências, ao lado de considerações que parecem relevantes. Esta pesquisa trata de um estudo da aplicabilidade dos principais métodos para projeto de restauração de pavimentos asfálticos rodoviários no Brasil, a saber: DNER Pro-10/79, DNER Pro-11/79, DNER Pro-159/85, e do Guia da AASHTO. Os métodos foram aplicados a quatro casos reais de rodovias necessitando de restauração. As soluções apontadas em cada método foram comparadas com a que seria dimensionada através de um modelo para previsão de desempenho do tipo mecanístico-empírico. Foi também realizada uma análise procurando identificar as possíveis diferenças entre os métodos e, neste sentindo, responder o porquê dessas diferenças, indicando possíveis vantagens e desvantagens de cada método. Finalmente, foram apontados os aspectos tecnicamente mais interessantes dos métodos estudados. Os métodos Pro-10, Pro-11 e Pro-159 merecem atenção quanto a alguns de seus recursos que podem vir a ser adotados para estruturação de um método mais consistente. Já o Guia da AASHTO foi o método que apresentou maior consistência com o modelo mecanístico-empírico no que diz respeito ao dimensionamento estrutural do pavimento restaurado.

O modelo HDM-III é utilizado em todo mundo para alocação de recursos em nível de rede na construção e manutenção de pavimentos rodoviários. O Banco Mundial recomenda a determinação prévia de fatores de calibração para os seus modelos de previsão de desempenho, a fim de adequá-los em caráter regional. No presente estudo, os principais modelos componentes do HDM-III para previsão do desempenho de pavimentos asfálticos foram aplicados a algumas bases de dados selecionadas, referentes a rodovias em serviço no Brasil e nos EUA, de modo a estudar o comportamento dos fatores de calibração necessários para aplicação dos modelos. Verificou-se que o modelo para previsão da irregularidade longitudinal apresenta grande estabilidade, praticamente não requerendo calibração. Os modelos para previsão do momento em que as primeiras trincas severas se tornam visíveis na superfície do pavimento são também muito consistentes, mas requerem recalibração devido a variações nas condições climáticas. O modelo para previsão dos afundamentos em trilha de roda em pavimentos flexíveis revela também boa consistência, mas é o mais suscetível de todos a diferentes condições regionais.

Este trabalho teve como objetivo avaliar as vantagens ou desvantagens de utilizar-se asfalto modificado com polímero em misturas densas com seixo rolado como agregado graúdo. Para o experimento foram moldados setenta e cinco corpos-de-prova com asfalto convencional (CAP-40) e setenta e cinco corpos-de-prova com asfalto modificado (BETUFLEX B 65/60) e avaliados à luz dos ensaios Marshall, fluência por compressão uniaxial estática à 40ºC, resistência à tração por compressão diametral e módulo de resiliência por compressão diametral à 25ºC. Os resultados dos ensaios Marshall e de resistência à tração acusaram um melhor desempenho das misturas com asfalto modificado. As relações MR/'sigma tal' encontradas para ambas as misturas sugerem, a princípio, um melhor comportamento para as misturas modificadas. Os resultados dos ensaios de fluência por compressão uniaxial estática, no que tange à deformação elástica, detectou também uma performance superior das misturas com asfalto modificado em três teores de ligante dos cinco teores analisados, entretanto, para as demais propriedades, deformação total, deformação viscoplástica e módulo de fluência as misturas com asfalto convencional sairam-se melhor. / This research intends to analyze the advantages of hot-mix asphalt mixtures composed by polymer modified binder and gravel in relation to those made with conventional binder. To achieve the objective, there were compacted seventy five specimens with conventional binder and seventy five specimens with SBS polymer modified binder (BETUFLEX B 65/60) and were performed Marshall tests, static creep (40oC) tests, indirect tensile strength tests and resilient modulus by indirect tensile (25oC) tests. The results of Marshall and tensile strength tests showed a better performance of the polymer modified asphalt mixes than that presented by the conventional asphalt ones. The results from the relation of resilient modulus by indirect tensile and indirect tensile strength tests probably showed that the modified asphalt mixes have the best performance. The elastic strains from static creep tests also showed a better performance of the polymer modified mixes in three of the five binder contents, however, the others properties from static creep tests like as total strain, viscoplastic strain and creep modulus showed that the conventional asphalt mixes have the best performance.

Este trabalho teve como objetivo avaliar as vantagens ou desvantagens de utilizar-se asfalto modificado com polímero em misturas densas com seixo rolado como agregado graúdo. Para o experimento foram moldados setenta e cinco corpos-de-prova com asfalto convencional (CAP-40) e setenta e cinco corpos-de-prova com asfalto modificado (BETUFLEX B 65/60) e avaliados à luz dos ensaios Marshall, fluência por compressão uniaxial estática à 40ºC, resistência à tração por compressão diametral e módulo de resiliência por compressão diametral à 25ºC. Os resultados dos ensaios Marshall e de resistência à tração acusaram um melhor desempenho das misturas com asfalto modificado. As relações MR/'sigma tal' encontradas para ambas as misturas sugerem, a princípio, um melhor comportamento para as misturas modificadas. Os resultados dos ensaios de fluência por compressão uniaxial estática, no que tange à deformação elástica, detectou também uma performance superior das misturas com asfalto modificado em três teores de ligante dos cinco teores analisados, entretanto, para as demais propriedades, deformação total, deformação viscoplástica e módulo de fluência as misturas com asfalto convencional sairam-se melhor. / This research intends to analyze the advantages of hot-mix asphalt mixtures composed by polymer modified binder and gravel in relation to those made with conventional binder. To achieve the objective, there were compacted seventy five specimens with conventional binder and seventy five specimens with SBS polymer modified binder (BETUFLEX B 65/60) and were performed Marshall tests, static creep (40oC) tests, indirect tensile strength tests and resilient modulus by indirect tensile (25oC) tests. The results of Marshall and tensile strength tests showed a better performance of the polymer modified asphalt mixes than that presented by the conventional asphalt ones. The results from the relation of resilient modulus by indirect tensile and indirect tensile strength tests probably showed that the modified asphalt mixes have the best performance. The elastic strains from static creep tests also showed a better performance of the polymer modified mixes in three of the five binder contents, however, the others properties from static creep tests like as total strain, viscoplastic strain and creep modulus showed that the conventional asphalt mixes have the best performance.

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGISTER EN ADMINISTRACIÓN / Cárcamo Hernández, Juan Carlos, [Parte I], Zúñiga Arce, Francisco Javier, [Parte II] / En Chile, para la construcción de caminos históricamente se ha utilizado asfalto tradicional, lo que se mantiene hasta el día de hoy. No obstante, en países como Argentina, Brasil, Uruguay, Estados Unidos, España, China, entre otros, el uso de asfalto modificado con polímeros ha demostrado que este último entrega resultados de mayor calidad técnica en obras viales, a saber, mejor flexibilidad, alta resistencia del producto en condiciones de calor y frío y disminución de ruido entre otros. El presente proyecto consiste en importar desde China y comercializar en Chile un producto denominado complemento asfáltico modificado con polímero, el cual, al ser mezclado con el asfalto tradicional, se obtiene un asfalto mejorado o asfalto verde, el cual tiene ventajas y características de un asfalto modificado, pero a un mejor precio. La oportunidad es poder obtener y ofrecer un producto final de alta calidad, con mayor durabilidad y a un precio más conveniente para el cliente, donde la cuota de participación en el mercado chileno de asfaltos no tradicionales es menor al 2%. Así, nace la Empresa EcoAsfalto Z&C Ltda., para comercializar complemento asfáltico modificado con polímeros, traído desde Shanghai, China. Ahora bien, producto de la segmentación de mercado realizada, la comercialización se enfoca en tres empresas constructoras como objetivo, las cuales son CVV, Besalco e Icafal, que desarrollan caminos rurales de hasta 1km de extensión, donde la zona de interés comercial es desde la región del Maule hasta la región de Los Lagos, sin descartar por cierto la importancia de operar en la región metropolitana. Los principales indicadores financieros para este proyecto son los siguientes: Inversión total del proyecto = $46.960.754, VAN = $193.086.395, TIR = 108,73%, ROI = 310,82% y Payback = 1,20.

Neste trabalho foi realizado o estudo da caracterizaÃÃo quimica e reologica do cimento asfaltico produzido recentemente no pais, oriundo de petroleo do Campo Fazenda Alegre, no estado do Espirito Santo. Para efeito de comparaÃÃo, tambem foram estudados os asfaltos da refinaria Vale do Paraiba e os estrangeiros arabe e venezuelano. Os asfaltos foram modificados por incorporaÃÃo dos polimeros SBS e EVA, e os efeitos resultantes da modificaÃÃo foram avaliados. Os parÃmetros investigados visaram a avaliaÃÃo de problemas usuais como: deformaÃÃo permanente, trincas termicas e oxidaÃÃo. Os polimeros foram caracterizados atraves de termogravimetria e calorimetria exloratoria diferencial e por espectroscopia no infravermelho. Os asfaltos puros e modificados foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho, ressonÃncia magnetica nuclear, calorimetria exploratoria diferencial, termogravimetria e cromatografia de permeaÃÃo em gel. A composiÃÃo quimica foi realizada atraves do fracionamento SARA e teor de enxofre. Ensaios empiricos como ponto d amolecimento, penetraÃÃo e retorno elastico tambem foram realizados. As propriedades reologicas foram avaliadas atravÃs da viscosidade absoluta e de ensaios dinÃmico-mecÃnicos. O envelhecimento oxidativo dos asfaltos foi avaliado a partir da analise dos espectros no infravermelho e de ressonÃncia magnÃtica nuclear, alem da variaÃÃo do modulo complexo de cisalhamento dinÃmico. Observou-se que os asfaltos brasileiros diferem em relaÃÃo aos teores de carbonos aromÃticos, quando comparados com o asfalto Ãrabe. Alem disso, apresentam comportamento diversos frente à presenÃa de oxigÃnio. Nos asfaltos modificados pos SBS, o ensaio de calorimetria exploratÃria diferencial mostrou uma diminuiÃÃo na transiÃÃo vÃtrea do material. A presenÃa do SBS aumentou a resistÃncia do asfalto ao processo oxidativo. A adiÃÃo do SBS e do EVA provocou um aumento da viscosidade do asfalto de forma nÃo linear indicando que os polÃmeros nÃo sÃo aditivos inertes. O comportamento Newtoniano nÃo foi verificado para os ligantes modificados. Ensaios dinÃmicos-mecÃnicos demonstraram que o SBS elevou o grau de desempenho dos ligantes. Os ensaios com as aparas da industria de calÃados (EVA), indicaram uma melhoria na elasticidade do ligante. / This work presents a study on chemical and rheological characterization of an asphalt cement (AC) recently produced in Brazil, originated of petroleum of the field of Fazenda Alegre at the state of EspÃrito Sa nto. A second Brazilian petroleum and also a foreign one were also studied, and their respective asphalts were compared to the Fazenda Alegre AC. The effect of polymers such as SBS and EVA on the chemical and rheological behavior of the investigated ACs was also object of the study. Typical pavement distresses were considered, such as permanent deformation, thermal cracking and oxidation. The polymers were examined using therm ogravimetry and differential scanning calorimetry and also infrared spectroscopy. Base and modi fied asphalt cements were characterized by infrared spectroscopy, nucl ear magnetic resonance, thermogravimetry, differential scanning calori metry and gel permeation chromatography. The chemical composition was found by the SARA method a nd the sulfur amount. Empirical tests such as softening point, penetration and elastic recovery were also performed. Rheological properties were determined by the absolute viscosity and dynamic mechanical analyses. The oxidative aging of asphalts was analyzed by the infrared and nuclear magnetic resonance as well by the variati on of complex shear modulus. The observed structural characteristics show ed that the Brazilian asphalt has a different structure when compared to foreign asphalts, evidenced by a different amount of aromatic carbon. In addition, the asphalts showed different beha vior when exposed to oxidative conditions. The differential scanning calorimetry results showed a decrease in glass transition temperatures in the polymer modi fied asphalts. The effect of SBS and EVA were also observed in the viscosity measurem ents. An increase in the absolute viscosity and a Non-Newtonian behavior was observe d. Therefore, polymers acted as non-inert additives. Dynamic mechanical analyses demonstrated that SBS increases the binder performance grade. The analyses performed in the asphalts modified by the residue of sandalâs industry showed an improvement in elasticity.

Orientador: Vladimir Antonio Paulon / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T19:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Meneguini_EduardoCesarAntonelli_D.pdf: 4162044 bytes, checksum: 987787614d2ef9437a3937a43815bde9 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O principal objetivo deste trabalho é a determinação das principais propriedades do asfalto borracha e das propriedades mecânicas de um concreto asfáltico, tendo, como adição, o uso de borracha moída de pneus usados, tratada com solução de hidróxido de sódio comercial. Obtivemos, com o tratamento superficial da borracha de pneus usados, melhor interface entre a borracha e asfalto, assim como com o concreto asfáltico e a borracha, alcançando sensível aumento da durabilidade do asfalto-borracha. Realizamos, primeiramente, ensaios para caracterizar o asfalto-borracha tratado de acordo com as Normas vigentes, ensaios de durabilidade e, em seguida, ensaios mecânicos do concreto asfáltico. A recuperação elástica do asfalto-borracha utilizando pó de borracha tratada com hidróxido de sódio aumentou em 10% quando comparados com asfalto-borracha sem tratamento. Os resultados demonstraram melhora da estabilidade à estocagem em 42% nos ensaios realizados. Os ensaios de envelhecimento demonstraram que o tratamento do pó de borracha com hidróxido de sódio aumentou sensivelmente sua durabilidade. O ensaio de variação de massa, após o ensaio de envelhecimento, demonstrou que a perda de massa dos corpos de prova utilizando pó de borracha tratada com hidróxido de sódio foi 111% melhor quando comparados com os corpos de prova utilizando pó de borracha sem tratamento. Concluímos que há grande aplicabilidade deste asfalto-borracha na construção civil / Abstract: The main objective of this study is to determine the main properties of the asphalt-rubber and the mechanical properties of an asphalt concrete, with the addition of ground rubber from second-hand tires, treated with a sodium hydroxide commercial solution. We obtained, with the superficial treatment of rubber from second-hand tires, a better interface between the rubber and the asphalt, as well as with the asphalt concrete and the rubber, achieving significant increase in the durability of the asphalt-rubber. We undertake tests to characterize the treated asphalt-rubber according to current standards, durability tests, and then mechanical tests of the asphalt concrete. The elastic recovery of the rubber asphalt with rubber powder treated with sodium hydroxide increased by 10% compared to the untreated rubber asphalt. The results showed an improved stability to storage in 42% in the tests. The aging tests showed that the treatment of the rubber powder with sodium hydroxide significantly increased their durability. The mass change test after the aging test showed that the mass loss of the specimens with rubber powder treated with sodium hydroxide was 111% better when compared to the specimens with rubber powder without treatment. We conclude that there is great use of this rubber asphalt in the construction industry / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil