O crescimento do setor industrial brasileiro, na última década, tem demandado a fabricação de maior volume de máquinas e peças metálicas. Como resultado, a produção de fundidos metálicos aumentou e foi acompanhada da geração de maiores volumes de resíduos. O processo de fundição mais comum emprega areia natural, misturada com ligantes orgânicos e inorgânicos, para conformar os moldes que dão forma às peças metálicas. Após certo número de ciclos de fundição, a areia não apresenta mais as características apropriadas para seu emprego nessas indústrias e passa a ser o principal resíduo das siderúrgicas. Assim, a areia de fundição residual (AFR) deve ser descartada em aterros sanitários licenciados a elevados custos. Por tal motivo, pesquisadores e engenheiros têm procurado alternativas que permitam reaproveitar esse resíduo em atividades da construção civil. A construção de estradas consume elevados volumes de recursos naturais, portanto, fornece a oportunidade de reutilizar o resíduo em quantidades significativas. Nesse sentido, nesta pesquisa, o objetivo principal foi avaliar a possibilidade de reaproveitar a areia de fundição residual na construção de camadas de bases e sub-bases de pavimentos de baixo volume de tráfego. A areia de fundição residual utilizada foi coletada no município de Piracicaba/SP, que apresenta elevada concentração de siderúrgicas. Esse resíduo foi utilizado na composição de misturas do tipo solo areia, solo areia cal e areia asfalto usinada a quente (AAUQ). Essas misturas foram avaliadas à luz das propriedades de interesse à engenharia rodoviária para determinar a viabilidade de seus empregos em camadas estruturais de pavimentos. Os resultados obtidos nos ensaios mecânicos mostram que composições de solo areia e solo areia cal com AFR de 20% a 60% poderiam ser utilizadas em bases e sub-bases de pavimentos, assim como as misturas de AAUQ, que consumiriam quantidades consideráveis de areia residual, também poderiam ser utilizadas em bases de pavimentos. Ensaios ambientais também foram executados na AFR e em algumas misturas para determinar o risco de poluição do meio ambiente. Os resultados mostraram que a AFR atende aos requisitos exigidos para seu reuso; contudo algumas misturas apresentaram concentração de poluentes superior aos valores máximos permitidos. Portanto, concluiu-se que a areia de fundição residual apresenta características para ser reaproveitada nas atividades de construção de pavimentos de baixo volume de tráfego, mas recomenda-se a construção de trechos experimentais para monitoramento por longos períodos de tempo para garantir que o resíduo não comprometa a segurança ambiental. / The Brazilian industry grew up considerably last decade, increasing the needing of machinery and metal production. As a result, the metal casting production raised and also the amount of the residues. The most common foundry system uses natural sand mixed with organic and inorganic binders, to produce the cores of the metal products. After a certain number of foundry cycles, the sand losses its properties and remain as the main residue of the foundry industry. Thereby, the waste foundry sand (WFS) must be discarded in licensed landfills at high costs. Hence, researchers and engineers have researched for alternative solutions to reuse this residue in civil construction activities. Pavement construction uses high volumes of natural resources, thus, provides an opportunity to reuse significant amounts of WFS. The purpose of this study was to evaluate the possibility of use the waste foundry sand as construction material of pavement bases and sub-bases courses with low volume traffic. The waste foundry sand used here was collected close to the city of Piracicaba/SP, region which has a high concentration of foundry industries. The residue was used to compose soil-sand, soil-sand-lime and sand-asphalt mixtures. Tests commonly used in pavement research were used to evaluate the mixtures containing waste foundry sand and determine their potential as road construction material. The results showed that mixtures of soil-sand and soil-sand-lime containing 20% to 60% of WFS could be used as pavement bases and sub-bases courses. On the other hand, sand-asphalt-hot-mix could consume higher volumes of the residue and also could be used as bases courses. The waste foundry sand and some mixtures were also analyzed through environmental tests. The results showed that the WFS has suitable characteristics to be reused in alternative activities. However, some metals were detected in the mixtures at higher concentrations than the allowed by specifications. Therefore, it is concluded that the waste foundry sand has characteristics that encourage its reuse in low volume traffic pavements, but, it is recommended the construction of experimental pavement sections using WFS to assess the environmental impact of the residue in long term periods.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o módulo de resiliência de misturas asfálticas densas sob duas condições. A primeira foi o estudo dos efeitos do enrijecimento de misturas asfálticas densas em condições ambientais diferentes (cinco condições) que são: AAAL (ao ar e à luz), AASL (ao ar e sem luz), AVAL (baixa pressão atmosférica e à luz), AVSL (baixa pressão atmosférica e sem luz) e CLIMA (ao clima e intempéries), tendo sido utilizados para este experimento CAP 20, centro da faixa C do DNER como distribuição granulométrica e preparados segundo a AASHTO PP2. Neste estudo concluiu-se que não houve efeito significativo da exposição da luz artificial nas condições AL e SL, assim como não houve, também, efeito significativo na variação do módulo de resiliência nas condições de exposição ou não ao ar (AV e AA); nas demais condições houve melhora significativa nos resultados. Na segunda parte foram avaliados os efeitos de alguns fatores na susceptibilidade térmica de misturas asfálticas densas: tipo de agregado (basalto, gabro e granito), tipo de asfalto (CAP 20 e CAP 40), teor de asfalto (5%, 5,5% e 6%), presença de aditivo (com e sem cal) e temperaturas de ensaio (10ºC, 25ºC e 40ºC). Todos os corpos-de-prova foram preparados segundo procedimento da AASHTO PP2. Na segunda parte do experimento, concluiu-se que o CAP 40 produziu valores médios de Vv superiores aos do CAP 20, as misturas com teor de 5,5% apresentaram maior resistência à tração a 25°C, o módulo de resiliência e a relação MR/RT diminuem com o aumento do teor de CAP. / This work intended to evaluate the resilient modulus of dense-graded hot-mix asphalt under two conditions. The first condition comprehends a study of the hardening effects of densegraded hot mix asphalt submitted to five environmental conditions: AAAL (air and artificial light), AASL (air and no artificial light), AVAL (low atmospheric pressure and artificial light), AVSL (low atmospheric pressure and no artificial light) and CLIMA (exposition to intemperism). In this phase, it was used an AC-20 asphalt binder and DNER middle band \"C\" as aggregate\'s particles size distribution. Specimens were prepared according to AASHTO PP2. Based on the results of the first part of the experiment, it was concluded that there was no significant effect of the artificial light exposition on AL and SL conditions, as well as on the variation of resilient modulus under air conditions (AV and AA). The other conditions presented better performance results. The second part of the experiment aimed to evaluating the effect of some factors in the thermal susceptibility of dense-graded HMA, that are: aggregate type (basalt, gabbro, granite), asphalt type (AC-20 and AC-40), binder content (5,0%, 5,5% and 6,0%), presence of additive (with or without lime) and test temperature (10ºC, 25ºC and 40ºC). As in the first part of the experiment, all specimens were prepared according to AASHTO PP2. Results of the second part of the experiment led to the following conclusions: mixtures using AC-40 showed average air voids higher than mixtures using AC-20, mixtures with a binder content of 5,5% showed the highest values of tensile strength, at 25°C, the resilient modulus and the MR/RT ratio reduce when binder content increases.

Na construção de rodovias, as condições de umidade e densidade observadas na compactação são, geralmente, próximas daquelas correspondentes ao pico da curva de compactação obtida no ensaio Proctor. É sabido que variações ambientais no decorrer da vida do pavimento podem alterar, de maneira significativa, a umidade do subleito e dos seus componentes e assim, as suas propriedades resilientes. O objetivo principal desta pesquisa é avaliar a influência da variação da umidade pós-compactação no módulo de resiliência de solos de rodovias do interior paulista a partir de resultados de ensaios de laboratório. Foram coletados e caracterizados setenta e três solos, e, dentre estes, selecionados trinta para a etapa de estudo da variação da umidade pós-compactação, após a realização de ensaios MCT, difração de raios-x, microscopia eletrônica de varredura e azul de metileno para determinação da gênese. Os solos selecionados apresentam características distintas quanto à gênese, sendo metade laterítico e metade não-laterítico. Os corpos-de-prova foram compactados na umidade ótima e submetidos a processos de secagem e umedecimento e, posteriormente, realizados ensaios triaxiais cíclicos. Os resultados permitiram a modelagem do 'M IND.R' em função do estado de tensão para diferentes umidades e a avaliação da competência de alguns modelos matemáticos nesta representação. Estudou-se a influência da gênese e da granulometria sobre o valor do 'M IND.R' e avaliou-se a conseqüência da variação da umidade sobre este para solos lateríticos e não-lateríticos. Determinou-se uma expressão para estimar a variação do 'M IND.R' com a variação da umidade a partir do parâmetro k1, independentemente do estado de tensão. Pesquisou-se a existência de relações entre os parâmetros de regressão do modelo composto e os resultados dos ensaios de compressão simples e as propriedades físicas dos solos, de forma a permitir a estimativa do módulo de resiliência a partir do resultado de ensaios mais simples. Investigou-se a possibilidade de se utilizar as relações entre a variação do módulo tangente inicial com a variação da umidade para estimar os efeitos sobre o 'M IND.R'. / On road construction, the field compaction conditions are usually close to those determined from Proctor tests. Environmental variations may lead to changes in the pavement moisture and also changing its resilient properties. The main objective of this research is to study the influence of post-compaction moisture content variation on the resilient modulus of soils from São Paulo state pavements, using laboratory tests. To accomplish this objective, seventy three soils samples were collected and characterized. Among them, thirty samples were selected, after four different tests were carried out to determine the soils genesis, to study the post-compaction moisture content variation. Half of these selected soils are lateritic ones, and the other half are non-lateritic soils. The specimens were compacted at optimum moisture content and submitted to drying and moistening processes prior cyclic triaxial test to be carried out. The results allowed the resilient modulus modeling as a function at the stress state and the performance evaluation of five different models. The genesis and grain size distribution influence on the resilient modulus values were studied. The effects of moisture content variations on lateritic and non-lateritic soils were investigated. An expression to estimate the resilient modulus variations with the moisture variations was determined, independently of the stress state. The existence of relations of the compound model regression parameters with the results of unconfined compressive strength and soil properties were studied. The possibility of using the initial tangent modulus variations with the moisture variations to estimate the effects on the resilient modulus were also investigated.

No Brasil os pavimentos novos de rodovias e corredores de ônibus com tráfego pesado tem sido dimensionados empregando-se métodos empíricos e avaliados estruturalmente utilizando a análise mecanicista baseada na teoria da elasticidade. Nestes procedimentos as características de deformabilidade dos revestimentos de misturas asfálticas usualmente são consideradas fixas para uma determinada temperatura e uma velocidade de carregamento. Em campo, os pavimentos estão sujeitos a uma variedade de condições climáticas e operacionais diferentes daquelas preestabelecidas no dimensionamento. Considerando que os revestimentos asfálticos são constituídos de materiais visco-elásticos, dependentes das condições operacionais, o trabalho teve por objetivo, através de estudos paramétricos e utilizando modelos comportamentais constantes na bibliografia existente, verificar a influência da variação da temperatura e da velocidade dos veículos pesados no desempenho dos pavimentos dimensionados através dos procedimentos tradicionalmente adotados pelos principais órgãos rodoviários brasileiros. O trabalho verifica ainda, embasado na análise mecanicista, a adequabilidade estrutural das espessuras mínimas de revestimento asfáltico recomendadas pelos métodos empíricos para cada nível de solicitação do tráfego, em função de eventuais alterações nas condições climáticas e operacionais que possam ocorrer durante a vida útil do pavimento em campo. / In Brazil, the new highways pavements and bus lane with heavy traffics have been dimensioned by empirical methods and structurally evaluated using mechanistic elastic theory. In these procedures the characteristics of deformability of asphalt pavements courses are usually fixed to a specific temperature and loading speed. In the fields, the pavements are exposed to a variety of different climatic and operational conditions from those previous established. Considering that the asphalt layers are made from thermo-visco-elastic and depends on the operational conditions, the aim of this current study was to verify the influence of the temperature variation also the speed of heavy vehicles in the performance of pavements through procedures traditionally adopted by road agencies and parametric studies using behavioral models in existing literature. This academic work also notes, based on mechanistic criteria, structural adequacy of the asphaltic surface course minimum thickness recommended by empirical methods for each traffic demand, due to possible changes in climatic and operational conditions that may occur during the pavement area lifecycle.

A exploração dos recursos naturais e a degradação do meio ambiente têm sido fonte de preocupação no âmbito mundial. A busca por soluções alternativas que não causem ou que diminuam os impactos ambientais tornou-se comum na sociedade. Nesse contexto, a pavimentação vem contribuindo significativamente com soluções alternativas para destinação final de diversos tipos de resíduos, principalmente os oriundos da indústria da construção civil que sempre foi uma das maiores geradoras. Os resíduos da construção e demolição (RCD) podem ser transformados em agregados reciclados de ótima qualidade e podem ser aplicados em diversos serviços de engenharia. Os agregados reciclados, segundo a NBR 15116 (ABNT, 2004), são separados em misto e de concreto (ARC). No Brasil existem poucas pesquisas com o ARC, no entanto, as que existem e as pesquisas internacionais relatam que uma característica marcante do ARC é a cimentação própria. Portanto, o objetivo desta pesquisa é estudar o comportamento mecânico, ao longo do tempo de cura, do agregado reciclado de concreto proveniente da Usina de Reciclagem de São Carlos e de sua mistura com um solo laterítico, a fim de utilizá-los na construção de pavimentos. O estudo envolveu a análise dos resultados de resistência à compressão simples, módulo tangente, módulo de resiliência, deformação permanente e índice de suporte Califórnia (CBR) de corpos-de-prova de ARC e da sua mistura com solo laterítico, moldados em diferentes energias de compactação e ensaiados com tempos de cura variados. Ao final, concluiu-se que o agregado reciclado de concreto (ARC) é uma alternativa para construção de bases de pavimentos, podendo também substituir o agregado natural da mistura solo arenoso laterítico - brita descontínua, muito utilizada nas rodovias do interior de São Paulo. / Natural resources exploitation and the environmental degradation are a worldly problem nowadays. Searching for alternative solutions is something usual in most countries. Pavement systems are now contributing significantly with these alternative solutions by using the waste of construction demolition. This specific kind of waste can turn into mixed recycled aggregate or recycled concrete aggregate. There are just few researches in Brazil about the use of recycled concrete aggregate (RCA), however international researches have shown that this aggregate has a very characteristic and positive mark: self cementation. This research has got the objective of studying the mechanic behavior of the recycled concrete aggregate and its mix with lateritic soil on the construction of base pavements with different analytic basis. The study involved the analysis of the laboratorial tests results of the unconfined compressive strength, tangent modulus, resilient modulus, permanent deformation and California Bearing Ration (CBR) of RCA specimens and its mix with lateritic soil, molded in different compaction energy and tested in different curing times. In conclusion, this kind of recycled aggregate has proved to be a sustainable alternative for the natural aggregate in the construction of many roads in small cities of the State of São Paulo - Brazil.

Este trabalho teve como objetivo principal investigar, do ponto de vista volumétrico, qual seria o número de giros necessário, no Compactador Giratório Superpave (CGS), para produzir corpos de prova com características similares aos produzidos com a energia 50 golpes no compactador Marshall, para misturas tipo Stone Matrix Asphalt (SMA) com volume de vazios igual a 4%. Como complemento, realizaram-se dosagens no CGS com 100 giros, visando avaliar o impacto do aumento da energia de compactação no teor de projeto, também para volume de vazios igual a 4%, em comparação aos CPs compactados com o número de giros equivalente à Marshall determinada anteriormente. Foram utilizadas duas faixas granulométricas de misturas SMA: a com Tamanho Máximo Nominal (TMN) 7,93 mm do DER-SP e a com TMN 12,5 mm da AASHTO. Para todas as misturas foram avaliadas as propriedades mecânicas de corpos de prova com 4% de volume de vazios. Dos resultados dos ensaios concluiu-se que o número de giros no CGS para produzir misturas com volume de vazios igual a 4% nos teores de asfalto de trabalho Marshall são similares para as duas faixas granulométricas utilizadas. Por outro lado, a dosagem com 100 giros no CGS reduziu significativamente o teor de asfalto de trabalho para as duas faixas estudadas em comparação com os teores de trabalho obtidos das dosagens Marshall e no CGS com os números de giros equivalentes. Com relação às propriedades mecânicas, as resistências à tração e os módulos de resiliência dos corpos de prova produzidos com 100 giros no CGS são, de uma maneira geral, um pouco menores que os valores obtidos nos corpos de prova compactados no compactador Marshall, independente da faixa granulométrica, porém maiores que os valores obtidos para a compactação giratória nas energias equivalentes. A vida de fadiga para a faixa mais fina é significativamente maior para os corpos de prova compactados com 100 giros em comparação com a compactação Marshall e para a faixa mais grossa manteve-se na mesma ordem de grandeza da obtida para a compactação Marshall. Para as misturas ensaiadas, não foi constatado influência da compactação no dano causado pela umidade induzida / The aim of the work was to investigate, in terms of volumes properties, which would be the number of gyrations required in the Superpave Gyrations Compactor (SGC), to produce samples with characteristics similar to the energy produced with 50 blows in the Marshall Compactor, for Stone Matrix Asphalt (SMA) mixtures with voids content equal to 4%. As a complement, samples designed in the SGC with 100 gyrations, were made to evaluate the impact of increased compaction energy in the binder content, also for voids content equal to 4%, compared to the samples compacted with a number of gyrations equivalent to Marshall, as previously determined. It was used two different aggregates gradations for SMA mixtures: Nominal Maximum Size (NMS) 7,93 mm of the DER and the NMS 12,5 mm of the AASHTO. The mechanical properties of all samples were evaluated with voids content of 4%. The number of gyrations in the SGC to produce mixtures containing voids content equal to 4% for the Marshall`s binder content are similar for both aggregates gradations used. On the other hand, the SMA mixture design with 100 gyrations reduced the binder content for both gradations in comparison with the binder content obtained from Marshall Compaction and SGC with the equivalent number of gyrations. Concerning mechanical properties, the tensile strength and resilient modulus of the samples produced with 100 gyrations in the SGC are, generally, slightly lower than the values obtained with the samples compacted in the Marshall compactor, independent of the aggregate gradations, but higher than the values obtained with the samples compacted with a equivalent energy in the SGC. The fatigue life for the fine gradation (NMS=7,93mm) is significantly higher for the samples compacted in the SGC with 100 gyrations compared with the Marshall compaction, and for the coarse gradation (NMS=12,5 mm) remained in the same order of magnitude that of the Marshall compaction. It was not observed any influence of the compaction method in the induced damage caused by moisture

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In the middle western Brazil, in the state of Goiás, there is not advanced studies on asphalt mixtures used in highways and in urban pavements, and there is not a technical scientific proofing that the local aggregates available in the region, is the best option considering the local conditions. Forward better conditions of infrastructure, it is proposed to develop more efficient asphalt mixtures for pavements, by submitting the mixtures through analysis of mechanical strength and performance test, analyzing if the most used asphalts mixtures are satisfactory or not. The hot asphalt mixture are composed by aggregates and asphalt binders that are design in order to attend the parameters set in the projects according to demand and traffic types. In this research, it was proposed the study of six asphalt mixture design with different types of asphalt binders with the same aggregates origin in a different grain size range (Bands B and C). The binders used in this study are the conventional cement asphalt in the region, CAP 30/45 e 50/70 (Brazilian penetration grade), with low and medium penetration, respectively, and the polymer modified asphalt (AMP). The CAP 50/70 is the most used conventional binder in the region, followed by CAP 30/45. Tha AMP binder is not often used. The characterization tests of the materials that composed the mixture are presented and their selection and characterization attended the standardized procedures and requirements by the brazilian department responsible for highway structures (DNIT). In a second stage, the design tests were performed, combining aggregates and binders in different rates, by the Marshall Mix Design Method using manual compression, until the great design was obtained The laboratory tests were realized with this great design to analyze the mass loss and obtain its mechanical properties, given by the tensile strength (RT). Performance tests were realized to obtain its resilient modulus (MR) and, using wheel tracking test, to obtain the permanent deformation (DP). The results showed that the common hot mixture asphalt used in the region (range C and CAP 50/70), is not a good option, because its performance is not satisfactory. Therefore, the range to be used, and the binder, must be analyzed for each traffic level. It is also recommended to evaluate the Marshall methodology for design mixtures, considering mainly the compression way and the determination of the maximum densities. / A malha rodoviária brasileira é composta, principalmente, por pavimentos do tipo flexível ou asfáltico, que devem, para promover a segurança ao tráfego nas rodovias, suportar os efeitos das mudanças de clima e resistir ao fluxo de veículos. Para isso, a estrutura do pavimento é particularmente importante e deve ser constituída por camadas que distribuam as cargas a que estão submetidas, minimizando os esforços verticais produzidos pela ação do tráfego e, consequentemente, oferecendo proteção ao subleito. Em busca de melhores condições de infraestrutura no estado de Goiás, propôs-se avaliar se as misturas asfálticas mais utilizadas na região são consideradas satisfatórias ou não, visto que inexistem estudos desenvolvidos sobre o assunto. As misturas asfálticas a quente são compostas de agregados e ligantes, que são dosados de forma a atender os parâmetros determinados nos projetos de acordo com a demanda e tipos de tráfego. Nesta pesquisa, foi proposto o estudo da dosagem de seis projetos de misturas, com diferentes tipos de ligantes asfálticos para agregados de mesma origem nas faixas granulométricas mais utilizadas na região (Faixas B e C). Foram utilizados ligantes convencionais CAP 30/45 e 50/70, com baixa e média penetração, respectivamente, e asfalto modificado com polímero (AMP). Dos ligantes convencionais, o CAP 50/70 é o mais utilizado na região, seguido do CAP 30/45, já o AMP ainda não é frequentemente utilizado. Foram realizados ensaios de caracterização dos materiais que compõem as misturas, que seguiram os procedimentos e requisitos normatizados pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT). Em uma segunda etapa, foram realizados ensaios de dosagem, combinando agregados e ligantes em diferentes taxas até que, por meio da metodologia Marshall com compactação manual, fosse obtida a dosagem considerada ótima para cada mistura estudada. Com essas dosagens, foram realizados ensaios em laboratório, para análise de desgaste, de desempenho das misturas e de suas propriedades mecânicas, por meio da determinação da resistência à tração por compressão diametral, do módulo de resiliência e da deformação permanente. Os resultados obtidos demonstraram que a mistura asfáltica mais comum de ser utilizada como camada de rolamento na região (Faixa C e CAP 50/70) não apresenta comportamento satisfatório. Dessa forma, a faixa granulométrica a ser utilizada deve ser repensada, bem como o tipo de ligante a ser utilizado para cada nível de tráfego. Recomenda-se, também, a reavaliação da utilização da metodologia Marshall para dosagem das misturas, principalmente na questão da forma de compactação e na determinação das densidades máximas.

Esta pesquisa foi baseada em um projeto de Stone Matrix Asphalt - SMA na faixa 0/8S com asfalto CAP 20, feito para a execução de revestimento delgado em trecho experimental na Rodovia Presidente Dutra, ligando São Paulo ao Rio de Janeiro. A ocorrência de alguns defeitos neste trecho experimental motivou o estudo de misturas SMA 0/8S alternativas empregando dois asfaltos convencionais: CAP 20 e CAP 50/60, e dois modificados por polímeros: um com 3,0% de SBS e outro com 6,5% de SBS. Foram realizados ensaios laboratoriais para a verificação da dosagem das misturas asfálticas e determinação de propriedades mecânicas em laboratório por meio de ensaios de deformação permanente em trilha de roda, de resistência à tração por compressão diametral e de módulo de resiliência. Observou-se que o uso de asfalto modificado por polímero e do asfalto convencional CAP 50/60 acarreta uma redução significativa de afundamentos em trilha de roda. O módulo de resiliência a 25°C também apresenta redução de valor nas amostras com asfalto modificado por polímero e com CAP 50/60, em comparação com o convencional CAP 20. A resistência à tração sofre pouca variação quando se comparam os asfaltos empregados, considerando-se ensaios realizados na mesma temperatura. Foram feitos ensaios em campo para a avaliação funcional e de aderência no trecho experimental da Rodovia Presidente Dutra, tendo sido realizados monitoramentos logo após a execução do trecho e decorridos 2 anos e 7 meses de operação. Os resultados demonstraram que o revestimento do trecho experimental apresenta atualmente poucos defeitos de superfície, com fechamento da macrotextura nas trilhas de roda e pequena diminuição do conforto ao rolamento. / This research was based on a Stone Matrix Asphalt SMA in the band 0/8S design made with asphalt binder AC 20, used as a thin wearing course of a test section on the Presidente Dutra Highway, that connects São Paulo to Rio de Janeiro. The occurrence of some distresses in the test section motivated the study of alternative SMA 0/8S mixtures using two conventional asphalt binders: AC 20 and AC 50/60, and two modified by polymer: one with 3.0% of SBS and other with 6.5% of SBS. Laboratory tests were conducted to verify the mix design and to determine their mechanical behavior such as the resistance against rutting, the indirect tensile strength and the resilient modulus. It was observed that the use of SBS polymer modified binders and asphalt binder AC 50/60 causes a significant reduction of rutting. The resilient modulus at 25°C also presents a reduction in the samples with SBS polymer modified binders and AC 50/60 in comparison with AC 20. The indirect tensile strength suffers little variation across the different types of asphalt binders, tested at the same temperature. Field tests related to functional evaluation and skid-resistance of the test section were carried out. The test section was monitored immediately following the construction and after 2 years and 7 months of continuous use. The results showed that the wearing coarse presented a few distresses in the surface, in particular a reduction of the macrotexture at the wheel tracks and a slight worsening of the riding quality.

Studies conducted in 2016 show that 58% of the highways in Brazil presents any deficiency in the pavement, signaling or in its geometry. These deficiencies are, on average, the cause for about 6% of the accidents and for the increase of the operational cust by 91,6%. Among them we can stress the permanent deformation, the so called wheel tracks, which is harmful to the dynamic of the loads, to the comfort provided by the pavement, increasing its risk. To the correct design of the pavement it is very important to better know the characteristics of the materials to be used. In this context, stands out the subgrade, the foundation for the whole structure of the pavement, which one is studied in the present reseach by considering three typical soils used as highway subgrade in Santa Maria, Rio Grande do Sul State, and having the permanent deformations as the main focus. The metodology aplied in this work consisted in the location, sampling and characterization of the soil fields, lab tests and empirical machanistic design. Besides the physical, chemical and mechanical characterizations, it was performed the repeated triaxial load test aiming to obtain the resilient modulus and the permanent deformation parameters, according to the Brazilian Petroleum Corporation Manual (PETROBRAS). The Resilient Modulus model presented the better results with frequencies of 1 Hz and 2 Hz, and the presence of silt in one of the soils affected its resilient behaviour. The permanent deformation tests were performed with the frequency of 2 Hz and 150.000 load cicles. The average statistic correlation, according to Guimaraes (2009)´s methodology, was 0.91, bigger than the one provided by the Monismith and Barksdale´s models. However, the dominance of fine grained soils, along with low compactation energy, lead to a higher deformation rates, motivating the use of intermediate energy. With this new approach the permanent deformation was reduced 40% and the resilient modulus increased 78,8%. However, the numerical simulation according to the mechanistic approach, and using the layer thickness obtained from the Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) method, under 8,2 ton standard axle load, showed that the wheel tracks deeping would be small, based on the low stresses observed in the subgrade. On the other hand, the fatigue behaviour presented an inferior performance, reducing the project´s useful life. It was observed the presence of shakedown in the ranges A, B and C. / Pesquisas realizadas no ano de 2016 mostram que 58,2 % das rodovias de todo o país apresentam alguma deficiência no pavimento, na sinalização ou na geometria da via. Em média, esses defeitos são responsáveis por cerca de 6% do número de acidentes, além de aumentar o custo operacional das vias em até 91,6%. Dentre essas anomalias, destaca-se a deformação permanente denominada de afundamento na trilha de roda (ATR), que prejudica a dinâmica das cargas, afeta o conforto ao rolamento e causa risco à segurança. Para o adequado dimensionamento de um pavimento, é fundamental o conhecimento dos materiais que o compõem. Neste contexto, destaca-se o subleito, por ser a fundação sobre a qual são assentes todas as camadas, motivo pelo qual o objetivo geral desta pesquisa é analisar três solos típicos de subleitos rodoviários de Santa Maria, estado do Rio Grande do Sul, em especial quanto aos parâmetros de deformação permanente. A metodologia aplicada neste trabalho consistiu na localização, coleta e caracterização das jazidas de solos, realização de ensaios laboratoriais e dimensionamento mecanístico - empírico. Assim, além da caracterização física, química e mecânica, foram realizados ensaios triaxiais de cargas repetidas para obtenção do módulo de resiliência e dos parâmetros de deformação permanente, segundo recomendações do manual de execução de trechos monitorados da empresa Petróleo Brasileiro Sociedade Anônima (PETROBRAS). O modelo composto do módulo de resiliência apresentou os melhores resultados, a partir de ensaios com frequência de 1 Hz e 2 Hz, sendo que a presença de silte em um dos solos afetou seu comportamento resiliente. Os ensaios de deformação permanente foram conduzidos a 2 Hz, com 150.000 ciclos de aplicação de carga, cuja correlação estatística média, empregando a metodologia de Guimarães (2009), foi de 0,91 – superior a dos modelos de Monismith e Barksdale. Entretanto, a predominância de materiais finos, aliada à baixa energia de compactação (normal), resultaram em elevadas taxas de deformação, o que motivou o estudo de um dos solos também com uso da energia intermediária. Esse procedimento reduziu a deformação permanente em 40% e elevou o módulo de resiliência em 78,8%. Entretanto, a simulação numérica do pavimento sob a ótica mecanicista, a partir das espessuras calculadas pelo método do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT), aplicando-se a carga padrão de 8,2 toneladas, mostrou que o ATR seria pequeno, em face das baixas tensões atuantes no subleito, em contraposição ao desempenho à fadiga, que reduziu sensivelmente a vida útil de projeto. Constatouse a ocorrência de shakedown nos domínios A, B e C.

No Brasil os pavimentos novos de rodovias e corredores de ônibus com tráfego pesado tem sido dimensionados empregando-se métodos empíricos e avaliados estruturalmente utilizando a análise mecanicista baseada na teoria da elasticidade. Nestes procedimentos as características de deformabilidade dos revestimentos de misturas asfálticas usualmente são consideradas fixas para uma determinada temperatura e uma velocidade de carregamento. Em campo, os pavimentos estão sujeitos a uma variedade de condições climáticas e operacionais diferentes daquelas preestabelecidas no dimensionamento. Considerando que os revestimentos asfálticos são constituídos de materiais visco-elásticos, dependentes das condições operacionais, o trabalho teve por objetivo, através de estudos paramétricos e utilizando modelos comportamentais constantes na bibliografia existente, verificar a influência da variação da temperatura e da velocidade dos veículos pesados no desempenho dos pavimentos dimensionados através dos procedimentos tradicionalmente adotados pelos principais órgãos rodoviários brasileiros. O trabalho verifica ainda, embasado na análise mecanicista, a adequabilidade estrutural das espessuras mínimas de revestimento asfáltico recomendadas pelos métodos empíricos para cada nível de solicitação do tráfego, em função de eventuais alterações nas condições climáticas e operacionais que possam ocorrer durante a vida útil do pavimento em campo. / In Brazil, the new highways pavements and bus lane with heavy traffics have been dimensioned by empirical methods and structurally evaluated using mechanistic elastic theory. In these procedures the characteristics of deformability of asphalt pavements courses are usually fixed to a specific temperature and loading speed. In the fields, the pavements are exposed to a variety of different climatic and operational conditions from those previous established. Considering that the asphalt layers are made from thermo-visco-elastic and depends on the operational conditions, the aim of this current study was to verify the influence of the temperature variation also the speed of heavy vehicles in the performance of pavements through procedures traditionally adopted by road agencies and parametric studies using behavioral models in existing literature. This academic work also notes, based on mechanistic criteria, structural adequacy of the asphaltic surface course minimum thickness recommended by empirical methods for each traffic demand, due to possible changes in climatic and operational conditions that may occur during the pavement area lifecycle.