Made available in DSpace on 2018-08-01T23:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11462_João Paulo.pdf: 449446 bytes, checksum: a7d43e3f0e06777c60f60abd18c547cb (MD5) Previous issue date: 2017-09-18 / Revestimentos asfálticos porosos, conhecidos como camada porosa de atrito (CPA), são uma técnica bastante difundida internacionalmente, visto suas vantagens sobre pavimentos comuns, principalmente em condições chuvosas, como redução de spray e risco de aquaplanagem, aumento da aderência pneu-pavimento e redução do fenômeno de espelhamento noturno. Em contraponto, um dos problemas da mistura é sua maior susceptibilidade ao escorrimento de ligante, e uma das formas de se minimizar o fenômeno é a utilização de fibras na dosagem. As fibras de bagaço de cana-de-açúcar são uma das opções de fibras, e seu emprego é motivado por questões ambientais, pois as fibras são de origem do resíduo da indústria sucroalcooleira. O Brasil, devido ao seu posicionamento geográfico, apresenta períodos intensamente chuvosos e, dessa forma, o emprego de revestimentos asfálticos porosos se mostra bastante adequado. Todavia, os estudos e aplicações de CPA no país ainda são incipientes, seja por questões de custo e/ou ausência de normas específicas nacionais para dosagem desse tipo de mistura. Deste modo, buscou-se avaliar o comportamento físico e mecânico de CPAs com adição de fibras de celulose (CEL), comumente empregadas para minimizar o escorrimento em CPAs, mas também com fibras de bagaço de cana-de-açúcar (BCA). Devido à ausência de regulamentação nacional, empregou-se para a dosagem a ASTM D7064-13. Além de resistência à abrasão (Los Angeles) e escorrimento de ligante, ensaios mínimos estabelecidos por norma para dosagem de CPA, foram verificados módulo de resiliência (MR), resistência à tração (RT) e permeabilidade, para avaliar o desempenho das misturas. As misturas BCA apresentaram maior valor de escorrimento de ligante, embora o BCA tenha reduzido o escorrimento comparando-se a uma mistura referência (sem fibras). Ainda, menores valores obtidos para relação MR/RT para as misturas BCA, indicaram melhor comportamento de vida de fadiga. Ainda que os resultados de permeabilidade obtidos tenham sido baixos, foi possível concluir que a presença de fibras pode reduzir significativamente o coeficiente de permeabilidade de CPAs. Palavras-chave: asfalto poroso (AP); camada porosa de atrito (CPA); fibras; celulose; bagaço de cana-de-açúcar (BCA); durabilidade; fadiga; drenabilidade.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Road transport is extremely important for the development of Brazil and the increasing vehicular traffic in the transport of people gives an excessive dependence on roads. The quality of the road network of the country requires improvements to both structural aspects (resilience to the efforts required by traffic) as the functional in driving the vehicle, especially in terms of safety and acoustics, requiring the construction of increasingly discerning pavement and improved. Among the various types of asphalt blends, the asphalt blends of open type graded friction course (OGFC), presents some characteristics that serve as an alternative to the functional improvement of a pavement. In the present study verified the mechanical and functional behavior of five types of blends of OGFC to be used in construction of federal highways in Rio Grande do Sul, comparing with data from two Asphalt Concrete blends (AC) - (Range B and C). To determine the mechanical properties were used the tests resilient modulus (RM), tensile strength (RT) and testing Cântabro abrasion (PM), to investigate the functional properties were used sound absorption testing and hydraulic conductivity and finally to evaluate the structural contribution of the OGFC in flexible pavements a mechanistic analysis was carried out. The five OGFC mixtures were designated OGFC1, OGFC2, OGFC3, OGFC4 (with lime) and OGFC5 (with lime) and the mixtures of AC designated in ACB (Range B) and ACC (Range C). Samples OGFC and AC was determined the density parameters along with the volumetric properties, voids, empty bitumen ratio and other properties, being prepared with asphalt cements oil (CAP) 60/85 and CAP 55/75 respectively. In the test PM Cantabro it was observed that increasing the binder content leads to a consequent improvement in wear resistance. In RT assays, it was found that no peak maximum variable resistance trends in different amounts of binders, blends OGFC. In the RT assays, it was found that there are variable maximum strength values, in the different binder contents, in the OGFC mixtures. The RM test showed that the deformability of the blends increases as the amount of binder increases, and consequently decreases the value of RM, it being understood that the asphalt binder decreases the rigidity of the blends. The increase of temperature and decrease of charging frequency increases the deformability for all mixes for making a termosusceptivel behavior. In the sound absorption assay, the five OGFC blends exhibited fairly high absorption values with variations in peak absorption values between 0.90 and 0.98 between the 500 and 800 Hz frequency band. OGFC presented values of sound absorption higher than the values of dense asphalt mixtures found in the literature. The hydraulic conductivity test showed that the asphalt content directly influences the value of the hydraulic conductivity coefficient. With regard to the determination of the design content of the CPA blends, the only content that met all the specifications of the DNER-ES-386/99 standard was the 4% binder content. The OGFC1 mixture presented the best mechanical performance and the OGFC5 blend presented the best results from a functional point of view, but did not achieve good results from the mechanical point of view, presenting limit values required by standard DNER-ES-386/99. In relation to the values of deflection, horizontal deformation of traction and vertical deformation of compression, the OGFC caused a small contribution to the structure of the pavement generating a small decrease of these parameters. For the N of fatigue, a small contribution of the OGFC in the results of N of fatigue in the pavement was realized which took into consideration its use. / O transporte rodoviário é de extrema importância para o desenvolvimento do Brasil e pelo crescente aumento do tráfego de veículos no trasporte de pessoas confere-se uma dependência excessiva em relação às rodovias. A qualidade da malha viária do país requer melhorias, tanto aos aspectos estruturais (capacidade de resistência aos esforços solicitados pelo tráfego) quanto aos funcionais na condução do veículo, especialmente em termos de segurança e acústica, exigindo a construção de pavimentos cada vez mais criteriosos e aprimorados. Entre os diversos tipos de misturas asfálticas, a mistura asfáltica do tipo Camada Porosa de Atrito (CPA), apresenta algumas características que servem como uma alternativa para a melhoria funcional de um pavimento. No presente trabalho verificado o comportamento mecânico e funcional de cinco tipos de misturas de CPA que serão utilizadas em obras de rodovias federais do Rio Grande do Sul BR 158 e BR 285, confrontando com dados de duas misturas de Concreto Asfáltico (CA) - (Faixa B e C). Para investigar as propriedades mecânicas foram usados os ensaios mecânicos Módulo de Resiliência (MR), Resistência a Tração (RT) e o ensaio de Perda de Massa Cântabro (PM), para avaliar as propriedades funcionais foram usados os ensaios de absorção sonora e de condutibilidade hidráulica e por fim para avaliar a contribuição estrutural da CPA em pavimentos flexíveis realizou-se uma análise mecanística. As cinco misturas de CPA foram designadas em CPA1, CPA2, CPA3, CPA4 (com cal) e CPA5 (com cal) e as misturas de CA designadas em CAB (Faixa B) e CAC (Faixa C). Nas amostras de CPA e CA determinou-se os parâmetros de densidade juntamente com as propriedades volumétricas, volume de vazios, relação betume vazio e outras propriedades, sendo preparadas com ligante CAP 60/85 e CAP 55/75, respectivamente. No ensaio de PM Cântabro observouse, que um aumento no teor de ligante leva a uma consequente melhoria da resistência ao desgaste. Nos ensaios de RT constatou-se que há valores de resistência máxima variáveis, nos diferentes teores de ligantes, nas misturas de CPA. O ensaio de MR demonstrou que a deformabilidade das misturas aumenta ao passo que a quantidade de ligante aumenta, e consequentemente o valor de MR diminui, ficando claro que o ligante asfáltico diminui a rigidez das misturas. O aumento da temperatura e redução da frequência de carregamento aumenta a deformabilidade para todas as misturas por apresentarem um comportamento termosusceptível. No ensaio de absorção sonora, as cinco misturas de CPA apresentaram valores de absorção bastante elevado, com variações de valores do pico de absorção entre 0,90 a 0,98, entre a faixa de frequência de 500 a 800 Hz. As misturas de CPA apresentaram valores de absorção sonora maior que os valores de misturas asfálticas densas encontradas nas literatura. O ensaio de condutividade hidráulica demonstrou que o teor de asfalto e o volume de vazios influenciam diretamente no valor do coeficiente de condutividade hidráulica. Com respeito à determinação do teor de projeto das misturas de CPA, o único teor que satisfez todas as especificações da norma DNER 386/99 foi o teor de ligante de 4%. A mistura de CPA1 apresentou o melhor desempenho mecânico e a mistura de CPA5 apresentou os melhores resultados no ponto de vista funcional, porém não atingiu bons resultados no ponto de vista mecânico, apresentando valores limites exigido pela norma DNER-ES- 386/99. Em relação aos valores de deflexão, deformação horizontal de tração e deformação vertical de compressão, a CPA originou uma pequena contribuição para a estrutura do pavimento gerando uma pequena diminuição desses parâmetros. Para o N de fadiga, percebeu-se uma pequena contribuição da CPA nos resultados encontrados de N de fadiga nos pavimento os quais levou-se em consideração sua utilização.