LOUREIRO, T. G. Estudo da evolução do dano por fadiga em misturas asfálticas. 2003. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2003. / Submitted by Zacarias Barbosa Matias Junior (zaca@det.ufc.br) on 2013-05-20T17:43:06Z No. of bitstreams: 1 2003_dis_tgloureiro.pdf: 2448717 bytes, checksum: 88f3fa568535cace19fd23dcb7d11fb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-05-27T12:33:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2003_dis_tgloureiro.pdf: 2448717 bytes, checksum: 88f3fa568535cace19fd23dcb7d11fb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-27T12:33:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2003_dis_tgloureiro.pdf: 2448717 bytes, checksum: 88f3fa568535cace19fd23dcb7d11fb0 (MD5) Previous issue date: 2003-09 / The present study investigates the fatigue life test typically performed in Brazil to characterize asphalt mixtures. Damage evolution is interpreted by analyzing a parameter other than the number of load cycles to failure. The controlled diametral compression fatigue test was used, and the tension strainwas measured for every load cycle up until a moment prior to failure. A strain level limit ofapproximately five times the initial strain was obtained from the number of cycles versus tension strain graph for the HMA investigated, for a mixture with rubber-aggregate produced with the dry process and a mixture with rubber-aggregate produced with the wet process,this limit was approximately six times, whereas for mitures with recycled material, this limit was not contant for each stress level. / O ensaio de vida de fadiga em misturas asfálticas realizado tradicionalmente nos laboratórios no Brasil apresenta algumas inconsistências no que diz respeito à modelagem da evolução do dano. Especificamente, destaca-se o fato do material sofrer dano progressivo ao longo do carregamento repetido do ensaio, afetando assim sua rigidez e conseqüentemente o estado de tensões no mesmo. Neste trabalho é feita uma análise da evolução do dano em diferentes misturas asfálticas. Realizou-se o ensaio de fadiga por compressão diametral a tensão controlada, permitindo que se obtivesse os valores de deformação em cada aplicação de carga até momentos antes da ruptura completa da amostra. Um limite de deformação da ordem de cinco vezes o valor da deformação inicial foi obtido através da avaliação do gráfico número de golpes por deformação de tração para o CBUQ, enquanto que para uma mistura com agregado-borracha produzido pelo processo seco e outra pelo processo úmido, este limite foi da ordem de seis vezes. Os resultados obtidos nas misturas com adição de fresado não apresentaram o mesmo limite em todos os níveis de tensão aplicados.

BABADOPULOS, L. F. A. L. A Contribution to couple aging to hot mix asphalt (HMA) mechanical characterization under load-induced damage. 2014. 139 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-17T12:56:14Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_lfalbabadopulos.pdf: 3908887 bytes, checksum: 5aa174295aabf02b82834d29dbed52a8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-31T13:12:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_lfalbabadopulos.pdf: 3908887 bytes, checksum: 5aa174295aabf02b82834d29dbed52a8 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-31T13:12:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_lfalbabadopulos.pdf: 3908887 bytes, checksum: 5aa174295aabf02b82834d29dbed52a8 (MD5) Previous issue date: 2014-06-26 / Although aging simulation in binder is performed through RTFO and PAV tests, n o considerations of asphalt mixture aging are made in regular laboratory characterization. T he present work is focused in incorporating aging to the modeling of the mechanical behavior of hot mix asphalt (HMA) during load - induced damage. This is accomplished by combining existing models and the adaptation of mixture aging procedures . The aging model used is based on the evolution of an internal state v ariable, associated to oxygen availability, aging temperature a nd four material parameters. The se parameters are related to aging susceptibility , reaction kinetics and dependency on aging history and on aging temperature. The model allows to establish relation ship s between different aging processes. Results at four aging states (using two different temperatures) we re analyzed and the aging model parameters w ere estimated. Capturing aging dependency on temperature constitutes a contribution of the presen t work with respect to previous results reported in the literature . T he aging model is coupled to viscoplasticity and damage, comparing the behavior observed at the different aging states. Concerning the damage models, t his thesis used mechanical models de rived from Schapery's work potential theory to model fatigue behavior . T he Simplified Viscoelastic Continuum Damage (S - VECD) model was selected . U nconfined dynamic creep tests were used to evaluate the effect of aging in the mixture resistance to permanent deformation. In addition to the state - of - the - art modeling of HMA, the characterization methods currently in use in Brazil (tensile strength, resilient modulus and controlled force indirect tensile fatigue tests) were also conducted . T he possibility to sim ulate the material behavior for various loading conditions constitutes a n advantage of the state - of - the - art model over the state - of - the practice method for fatigue characterization, used primarily to rank mixtures. It was concluded that, depending on pavem ent conditions and layer geometry, aging not necessarily affects negatively the fatigue behavior, while certainly improving the permanent deformation characteristics. That happens de s pite the fact that aging produces less damage tolerant materials, i.e., m aterials that fail for less evolved damage states. T he framework ( testing and analysis) for damage characterization of asphalt mixtures was implemented and it is expected to contribute to further developments in aging modeling of asphalt mixtures / Apesar de simulação de envelhecimento ser realizada em ligantes asfálticos através dos ensaios de RTFOT e PAV, nenhuma consideração sobre envelhecimento de misturas é feita na caracterização laboratorial comum. O presente trabalho se concentra na incorporação do envelhecimento na modelagem do comportamento mecânico de concretos asfálticos (CA) para carregamentos que induzem dano. Isto é feito através da combinação de modelos e da adaptação de procedimentos de envelhecimento existentes. O modelo de envelhecimento utilizado se baseia na evolução de uma variável interna de estado e é associado à disponibilidade de oxigênio, à temperatura e a quatro parâmetros materiais. Estes parâmetros são relacionados à susceptibilidade ao envelhecimento, à cinética de reação e à dependência sobre o histórico e sobre a temperatura de envelhecimento. O modelo permite estabelecer relações entre diferentes processos de envelhecimento. Resultados em quatro estados de envelhecimento (em duas temperaturas diferentes) foram analisados, e os parâmetros do modelo estimados. Capturar a dependência do processo quanto à temperatura constitui uma contribuição do trabalho quanto a resultados da literatura. O modelo de envelhecimento é acoplado à resposta viscoplástica e ao dano, comparando-se o comportamento nos diferentes estados. Quanto aos modelos de dano, esta dissertação trata dos derivados da teoria do potencial de trabalho de Schapery para análise da fadiga. O modelo simplificado de dano contínuo em meio viscoelástico (S-VECD) foi selecionado. Ensaios de Creep Dinâmico não confinado foram utilizados para avaliar o efeito do envelhecimento na resistência à deformação permanente. Além da modelagem mecânica do comportamento do CA usando modelos do Estado da Arte, também foram executados métodos de caracterização em uso no Brasil (resistência à tração, módulo de resiliência e ensaios de fadiga por compressão diametral). A possibilidade de se simular a resposta do material em várias condições de carga constitui uma vantagem do método do Estado da Arte sobre o do Estado da Prática, usado principalmente para comparar misturas. Concluiu-se que, dependendo das condições do pavimento e da geometria das camadas, o envelhecimento não necessariamente diminui a resistência à fadiga, embora certamente melhore a resistência à deformação permanente. Isso acontece apesar de o envelhecimento produzir materiais menos tolerantes ao dano, i.e., materiais que rompem para estados de dano menos evoluídos. O procedimento para a caracterização do dano em misturas asfálticas foi implementado e espera-se ter contribuído para um maior desenvolvimento da modelagem de misturas quanto ao envelhecimento.

Ao longo de sua vida útil, com o acúmulo de tráfego e de solicitações ambientais, infraestruturas de transportes degradam-se em termos de desgaste dos seus componentes e deformações permanentes de suas camadas, acarretando na perda gradual da qualidade estrutural e funcional da via. A camada de sublastro, parte integrante da subestrutura ferroviária, possui contribuição significativa no comportamento mecânico global de uma via permanente. Suas principais funções estão relacionadas à drenagem, atenuação e distribuição de tensões, e separação e transição entre as camadas de lastro e subleito. O objetivo principal deste estudo foi comparar duas diferentes configurações de sublastro implementadas em uma ferrovia de carga brasileira através da medição de respostas mecânicas e parâmetros geométricos \"in situ\". O emprego de sublastro betuminoso constituiu-se como a primeira aplicação de campo deste tipo no País e ambas as seções foram monitoradas também por intermédio de sensores de temperatura e de tensão. Procedeu-se a caracterização física e mecânica dos materiais que compõem os trechos analisados em laboratório. Ademais, tensões de sucção foram medidas em diferentes locais e profundidades da camada de subleito, a fim de verificar a eficácia da camada betuminosa em impermeabilizar as camadas subjacentes. Os resultados mostraram uma eficiência global superior do trecho contendo sublastro betuminoso comparativamente à seção de referência (sublastro granular). Variações das tensões de sucção ao longo de duas estações climáticas mostraram que a mistura asfáltica protegeu satisfatoriamente o subleito quanto à infiltração de água oriunda das precipitações. Medidas de temperatura tomadas em diferentes pontos das camadas de sublastro mostraram que a mistura asfáltica se encontra protegida das variações térmicas e da incidência de radiação solar, uma vez que está isolada pela camada de lastro. Em termos de deslocamentos medidos com o equipamento DMD (Dispositivo para Medição de Deslocamentos), mostrou-se uma redução crescente no deslocamento vertical médio da seção com sublastro betuminoso em comparação com a seção com sublastro granular. Por consequência, o módulo de via, u, calculado para ambas as seções, revelou que o perfil contendo mistura asfáltica tende a defletir menos quando solicitado pela passagem de trens. Medidas de parâmetros geométricos utilizando o equipamento Trolley AMBER apontaram uma relação bidirecional entre o comportamento mecânico e a qualidade da geometria da via, observada antes e após intervenção mecanizada de socaria. / In the course of its service life, with traffic loading accumulation in addition to environmental effects, transportation infrastructures tend to degrade in terms of wear of their components and permanent deformation of their layers, resulting in the gradual loss of structural and functional quality of the railway. The subballast plays an important role as part of the railway substructure and it has a significant contribution to the overall mechanical behavior of the track. Its main functions are related to drainage, to load attenuation and distribution, and to the separation and transition between the ballast and the subgrade. The main objective of this study was to compare two different subballast configurations implemented in a freight railway profile in Brazil through measurements of mechanical and geometric parameters in field. The use of bituminous subballast was the first application of this type in the country and both sections were also monitored by means of temperature and pressure sensors. Laboratory tests for physical and mechanical characterization for all materials composing both experimental sections were performed. In addition, the water pressure in terms of suction were measured at different places and depths of the subgrade, in order to verify the effectiveness of the bituminous subballast in waterproofing the underlying layers. The results showed a superior overall efficiency of the section containing bituminous subballast compared to the reference section (granular subballast). The suction tension variation measured along two climatic seasons showed that the asphalt mixture satisfactorily protects the subgrade from the infiltration of water due precipitations. Temperature measurements taken at different points of the subballast layers showed that the asphalt mixture is protected from thermal and solar radiation peaks, since it is isolated by the ballast layer from atmospheric environmental effects. In terms of displacements acquired using the DMD (Displacement Measurement Device) it was observed an increasing reduction in the mean vertical displacement of the section with bituminous subballast compared to the section with granular subballast. Consequently, the track modulus, u, calculated for both sections revealed that the profile containing asphalt mixture tends to deflect less when requested by the train passage. Measurements of geometric parameters made with the Trolley AMBER device highlighted the bidirectional relationship between the mechanical behavior and the quality of the track geometry, observed before and after tamping procedure.

GOUVEIA, Beatriz Chagas Silva. Métodos de previsão e determinação de módulo dinâmico de misturas asfálticas aplicadas em rodovias brasileiras. 2016. 97 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes)–Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-03-24T11:43:29Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_bcsgouveia.pdf: 4269973 bytes, checksum: bb6fd3a20992a360a41bb0293251158c (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-04-26T19:11:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_bcsgouveia.pdf: 4269973 bytes, checksum: bb6fd3a20992a360a41bb0293251158c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T19:11:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_bcsgouveia.pdf: 4269973 bytes, checksum: bb6fd3a20992a360a41bb0293251158c (MD5) Previous issue date: 2016-10-31 / The dynamic modulus is a fundamental property that defines stiffness of Hot-Mix Asphalt (HMA), and is a primary material property that serves as an input in mechanistic-empirical pavement design methods. Although well-established worldwide, the dynamic modulus, |E*|, does not have a standard yet in Brazil. Official design methodologies for both new and rehabilitation pavements do not consider this property. As a new national pavement design methodology is under construction, |E*| may be considered as the stiffness parameter of HMA. However, the experimental test to determine |E*| is still not compatible with most national facilities. So the objective of this research is to verify alternative methodologies to the traditional laboratory test. An alternative is to determine |E*| master curve through empirical equations, such as Witczak 1-40D and Hirsch models. In the pursuit of this objective, lab tests were performed on 6 HMA mixtures to evaluate the |E*| according to AASHTO T 342-11. All 6 mixtures, as well as 18 mixtures from secondary data, had their |E*| master curves modeled through Hirsch, Witczak 1-40D, and other equations from the open literature. Experimental master curves were compared to the modeled master curves, in order to test their accuracy. A calibration of one of the evaluated predictive equations was then proposed, which resulted in a simplified equation, well-adjusted to the analyzed data. / O módulo dinâmico de uma mistura asfáltica é a propriedade mais utilizada em países avançados como parâmetro de rigidez para o dimensionamento de estruturas de pavimentos asfálticos, e ainda tem sido utilizada como um indicador de previsão de desempenho. Apesar de bem estabelecido internacionalmente, ainda não há, no Brasil, normatização de ensaio para a determinação do módulo dinâmico, e ele não é considerado nos métodos empíricos oficiais de dimensionamento. Tendo consciência da importância do conhecimento deste indicador de rigidez das misturas, esta pesquisa se propôs a validar modelos de previsão encontrados na literatura a partir de parâmetros conhecidos de misturas típicas, de maneira que essa propriedade possa ser determinada e conhecida com uma boa aproximação. Ainda que seja determinado através de um modelo, espera-se que seja facilitada a aplicação, no Brasil, de métodos mecanístico-empíricos de dimensionamento de estruturas de pavimentos que considerem o comportamento viscoelástico dos materiais asfálticos. Para validar os modelos semi-empíricos, foram realizados ensaios laboratoriais para caracterização de 6 misturas asfálticas, com a determinação do módulo dinâmico. Foram incluídos, ainda, dados secundários de 18 misturas. Realizadas as validações dos modelos existentes, foi proposta a calibração de um dos modelos testados, resultando numa equação simplificada e bem ajustada aos dados analisados.

ONOFRE, F. C. Avaliação do comportamento mecânico de misturas asfálticas produzidas com ligantes asfálticos modificados por ácido polifosfórico e aditivos poliméricos, enfatizando a resistência à deformação permanente. 2012. 160 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-03-17T12:49:58Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_fconofre.pdf: 4141353 bytes, checksum: 0bef306e587b3944f5d080f4721a8b65 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-31T13:31:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_fconofre.pdf: 4141353 bytes, checksum: 0bef306e587b3944f5d080f4721a8b65 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-31T13:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_fconofre.pdf: 4141353 bytes, checksum: 0bef306e587b3944f5d080f4721a8b65 (MD5) Previous issue date: 2012-12-07 / Asphalt binders modification is a common practice in heavy traffic roadways and its goal is to improve binder’s rheological properties, especially in extreme temperatures. The main objective of this research was to evaluate the mechanical behavior of mixes designed with asphalt binders modified with polyphosphoric acid and polymers, with respect to their stiffness and rutting resistance. Seventeen asphalt mixes with two types of aggregate with the same gradation, but with asphalt binder modified by different types of polymer, ground tire rubber and polyphosphoric acid (PPA) were investigated. Repeated load permanent deformation test was used to evaluate the asphalt mixes’ rutting resistance, and the dynamic modulus test results were used to characterize asphalt mixes stiffness. The results showed that asphalt binder modification influenced substantially the asphalt mixes rutting resistance, especially those with polymer+PPA modified binder, which did not reach Flow Number value (failure criteria for the repeated load permanent deformation test). Asphalt binder modification also increased the stiffness for all asphalt mixes evaluated in this study. For low frequency loading the stiffness variation was higher when compared to the high frequency ones. PPA proved to be a modifier that increases asphalt mixes stiffness and rutting resistance. Also it can be considered as an important tool for the polymer economy, since its use dispensed a high polymer content for asphalt binder modification. It was also verified for the asphalt mixes investigated that there are no correlations between asphalt binder characterization and rutting resistance parameters for the asphalt mixes. Finally, the analysis performed for the asphalt mixes with the same type of aggregate, but with different types of asphalt binder, and for the asphalt mixes with the same asphalt binder but with different aggregate type, showed that the asphalt mixes’ rutting resistance is much more influenced by the aggregate type than by the asphalt binder. / A modificação de ligantes asfálticos é uma prática cada vez mais comum em vias de elevado volume de tráfego e tem como objetivo a melhoria das características reológicas desses materiais, principalmente em temperaturas extremas. O objetivo principal deste trabalho é avaliar o comportamento mecânico de misturas asfálticas produzidas com ligantes asfálticos modificados por ácido polifosfórico e polímeros no que diz respeito à rigidez e à resistência à deformação permanente. Foram estudadas 17 misturas asfálticas com a mesma granulometria porém com diferentes tipos de agregados e de ligantes asfálticos modificados por polímeros, borracha de pneu moído e ácido polifosfórico (PPA). A caracterização da resistência à deformação permanente destas misturas asfálticas foi realizada por meio do ensaio de creep dinâmico e a caracterização da rigidez foi feita por meio de curvas-mestres obtidas pelo processamento dos dados oriundos do ensaio de módulo dinâmico. Os resultados mostraram que a modificação dos ligantes asfálticos aumentou em resistência à deformação permanente das misturas asfálticas, principalmente naquelas em que foram utilizados ligantes asfálticos modificados por polímeros+PPA, por não terem atingido o Flow Number (critério de ruptura para o ensaio de creep dinâmico). A modificação dos ligantes asfálticos também causou um aumento na rigidez de todas as misturas asfálticas. Para frequências mais baixas de carregamento, a diferença de rigidez foi maior em relação à encontrada para as frequências mais altas. O PPA mostrou ser um modificador que aumenta a rigidez e a resistência à deformação permanente, além de ser uma alternativa efetiva com relação a economia de polímero, já que o seu uso permitiu a utilização de percentuais menores de polímero para a modificação dos ligantes asfálticos. Também foi verificado a ausência de correlações entre os parâmetros de ensaios de caracterização dos ligantes asfálticos e os parâmetros de resistência à deformação permanente das misturas asfálticas investigadas. Por fim, a análise feita entre as misturas asfálticas contendo o mesmo tipo de agregado e diferentes tipos de ligantes asfálticos e entre as misturas asfálticas com o mesmo ligante asfáltico e diferentes tipos de agregados mostrou que a resistência à deformação permanente de uma mistura asfáltica é consideravelmente mais influenciada pelo agregado do que pelo ligante asfáltico utilizado.

Le travail de thèse présenté ici est une étude des enrobés bitumineux à chaud très minces (BBTM) de granularité 0/6 et 0/10 dans le but d?introduire ce nouveau type de technologie pour l´entretien des routes brésiliennes à fort trafic. Cette etude identifie les possibles adaptations pour la production, la mise en oeuvre sur chantier et les essais de contrôle pour l´utilisation de tels BBTM. Les activités expérimentales ont été développées au Brésil, au sein du Laboratório de Tecnologia de Pavimentação de l´Escola Politécnica de l?Universidade de São Paulo (LTP/EPUSP) et en France, au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées ? Centre de Nantes. En plus des essais classiques de formulation (Essai PCG, Essai Duriez, Orniérage, évaluation de la macrotexture) et de quelques essais supplémentaires em laboratoire (essai Cantabre et évaluation de la texture sans contact), cette thèse décrit les activités, de laboratoire et de contrôle sur chantier, entreprises lors du suivi dês travaux de renouvellement des couches de roulement de deux routes: une au Brésil avec un BBTM 0/10 (Rodovia Presidente Castelo Branco) et une autre en France pour un BBTM 0/6 (Autouroute A6). Les essais de formulation (excepté l´essai PCG) et l?essai de Cantabre pour la tenue à l´eau ont tous été réalisés au LTP. Lês mélanges de BBTM conçus au LTP présentent des résultats de résistance à l´orniérage, de tenue à l´au et de perte de macrotexture (pendant la simulation de trafic en laboratoire) qui sont satisfaisants. Les formulations de BBTM 0/6 et de BBTM 0/10 (formule du BBTM 0/10 de l´Auto-route Presidente Castelo Branco) testées en France ont également donné de bons résultats d´orniérage et de perte de macrotexture. Pour la formulation du BBTM 0/10, ces essais ont montré la necessite d´assurer la discontinuité granulométrique des mélanges étudiés et pas seulement lê pourcentage de vides établie par les normes. Pendant le suivi du chantier de l´Autoroute Castelo Branco, des échantillons du mélange produit à la centrale d´enrobage nous ont servi à la réalisation de plaques (pour effectuer des essais d´orniérage et évaluer la macrotexture) et d?éprouvettes Marshall (pour vérifier la fracturation des granulats lors du compactage). Ces résultats ont montré les limites de la Méthodologie Marshall pour la formulation de enrobés à granulométrie discontinue en raison de la fracturation des granulats. Les essais de macrotexture montre, eux, une macrotexture très hétérogène au début du chantier. En parallèle du suivi du chantier de l´Autoroute A6, la vérification de la formule a été effectuée en laboratoire. La comparaison de la texture par une méthode sans contact (rayon laser) entre des plaques prélevées sur le chantier et des plaques fabriquées en laboratoire, amène à la conclusion que la méthode de compactage utilisée en laboratoire est assez représentative de celle sur chantier. / A tese apresenta o estudo de revestimentos asfálticos delgados a quente para pavimentos rodoviários do tipo BBTM, nas graduações 0/6 e 0/10, com diâmetro nominal máximo de 6 mm e 10 mm, respectivamente. Este estudo introduz uma nova tecnologia de restauração de pavimentos no Brasil e identifica as possíveis adaptações para a execução, aplicação e controle tecnológico para a utilização do BBTM em rodovias brasileiras de tráfego intenso e pesado. As atividades experimentais foram desenvolvidas no Brasil, no Laboratório de Tecnologia de Pavimentação da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (LTP/EPUSP) e na França, no Centro de Nantes do Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC). Além dos ensaios de dosagem da metodologia francesa (Ensaio PCG, Ensaio Duriez, Ensaio de Deformação Permanente e Evolução da Macrotextura) e ensaios suplementares (Ensaio Cântabro e a avaliação da textura sem contato ? raio laser) em laboratório, a tese descreve o acompanhamento das obras de restauração (produção em usina, aplicação e controle tecnológico) de duas rodovias, uma no Brasil em BBTM 0/10, a Rodovia Presidente Castelo Branco e outra na França em BBTM 0/6, a Auto-estrada A6 (Paris-Lyon). No LTP foram realizados os ensaios disponíveis para a dosagem das misturas de BBTM (exceção feita à PCG) e o Ensaio Cântabro (resistência ao desgaste por abrasão). Essas misturas apresentaram resultados satisfatórios de resistência ao dano à umidade induzida, à deformação permanente e pequena redução da macrotextura durante a simulação do tráfego em laboratório. No LCPC, foram produzidas misturas de BBTM 0/6 e BBTM 0/10 (traço utilizado na Rodovia Presidente Castelo Branco), as quais apresentaram bons resultados de resistência à deformação permanente e pouca alteração da macrotextura. Ao comparar os traços de BBTM 0/10 verificou-se que garantir a descontinuidade na distribuição granulométrica das misturas é tão importante quanto atender os limites de porcentagem de vazios recomendados pelas normas. Durante as obras de restauração da rodovia brasileira foram fabricadas, com o BBTM 0/10 produzido na usina, placas para o ensaio de deformação permanente e avaliação da macrotextura, além de corpos-de-prova Marshall para investigar a possível quebra de agregados durante a compactação. Constatou que a Metodologia Marshall apresenta limitações para a dosagem de misturas asfálticas descontínuas. As avaliações da macrotextura identificaram uma certa heterogeneidade no início da obra. Simultaneamente às obras de restauração da rodovia francesa, foram feitos ensaios de verificação da dosagem em laboratório. A partir das avaliações da textura com o raio laser de placas extraídas do pavimento e fabricadas em laboratório, concluiu-se que o método de compactação empregado em laboratório é suficientemente representativo da compactação em campo.

Ao longo de sua vida útil, com o acúmulo de tráfego e de solicitações ambientais, infraestruturas de transportes degradam-se em termos de desgaste dos seus componentes e deformações permanentes de suas camadas, acarretando na perda gradual da qualidade estrutural e funcional da via. A camada de sublastro, parte integrante da subestrutura ferroviária, possui contribuição significativa no comportamento mecânico global de uma via permanente. Suas principais funções estão relacionadas à drenagem, atenuação e distribuição de tensões, e separação e transição entre as camadas de lastro e subleito. O objetivo principal deste estudo foi comparar duas diferentes configurações de sublastro implementadas em uma ferrovia de carga brasileira através da medição de respostas mecânicas e parâmetros geométricos \"in situ\". O emprego de sublastro betuminoso constituiu-se como a primeira aplicação de campo deste tipo no País e ambas as seções foram monitoradas também por intermédio de sensores de temperatura e de tensão. Procedeu-se a caracterização física e mecânica dos materiais que compõem os trechos analisados em laboratório. Ademais, tensões de sucção foram medidas em diferentes locais e profundidades da camada de subleito, a fim de verificar a eficácia da camada betuminosa em impermeabilizar as camadas subjacentes. Os resultados mostraram uma eficiência global superior do trecho contendo sublastro betuminoso comparativamente à seção de referência (sublastro granular). Variações das tensões de sucção ao longo de duas estações climáticas mostraram que a mistura asfáltica protegeu satisfatoriamente o subleito quanto à infiltração de água oriunda das precipitações. Medidas de temperatura tomadas em diferentes pontos das camadas de sublastro mostraram que a mistura asfáltica se encontra protegida das variações térmicas e da incidência de radiação solar, uma vez que está isolada pela camada de lastro. Em termos de deslocamentos medidos com o equipamento DMD (Dispositivo para Medição de Deslocamentos), mostrou-se uma redução crescente no deslocamento vertical médio da seção com sublastro betuminoso em comparação com a seção com sublastro granular. Por consequência, o módulo de via, u, calculado para ambas as seções, revelou que o perfil contendo mistura asfáltica tende a defletir menos quando solicitado pela passagem de trens. Medidas de parâmetros geométricos utilizando o equipamento Trolley AMBER apontaram uma relação bidirecional entre o comportamento mecânico e a qualidade da geometria da via, observada antes e após intervenção mecanizada de socaria. / In the course of its service life, with traffic loading accumulation in addition to environmental effects, transportation infrastructures tend to degrade in terms of wear of their components and permanent deformation of their layers, resulting in the gradual loss of structural and functional quality of the railway. The subballast plays an important role as part of the railway substructure and it has a significant contribution to the overall mechanical behavior of the track. Its main functions are related to drainage, to load attenuation and distribution, and to the separation and transition between the ballast and the subgrade. The main objective of this study was to compare two different subballast configurations implemented in a freight railway profile in Brazil through measurements of mechanical and geometric parameters in field. The use of bituminous subballast was the first application of this type in the country and both sections were also monitored by means of temperature and pressure sensors. Laboratory tests for physical and mechanical characterization for all materials composing both experimental sections were performed. In addition, the water pressure in terms of suction were measured at different places and depths of the subgrade, in order to verify the effectiveness of the bituminous subballast in waterproofing the underlying layers. The results showed a superior overall efficiency of the section containing bituminous subballast compared to the reference section (granular subballast). The suction tension variation measured along two climatic seasons showed that the asphalt mixture satisfactorily protects the subgrade from the infiltration of water due precipitations. Temperature measurements taken at different points of the subballast layers showed that the asphalt mixture is protected from thermal and solar radiation peaks, since it is isolated by the ballast layer from atmospheric environmental effects. In terms of displacements acquired using the DMD (Displacement Measurement Device) it was observed an increasing reduction in the mean vertical displacement of the section with bituminous subballast compared to the section with granular subballast. Consequently, the track modulus, u, calculated for both sections revealed that the profile containing asphalt mixture tends to deflect less when requested by the train passage. Measurements of geometric parameters made with the Trolley AMBER device highlighted the bidirectional relationship between the mechanical behavior and the quality of the track geometry, observed before and after tamping procedure.

Este trabalho apresenta um estudo realizado com uma mistura asfáltica morna utilizando ligante aditivado com agente surfactante e borracha moída de pneus inservíveis. Um trecho experimental foi executado com a mistura asfáltica morna, localizado na SPA-248-055, Pista Oeste, entre os quilômetros 3+000 e 6+000 e comparado ao trecho de referência, localizado na mesma rodovia, entre os quilômetros 1+000 e 3+000. Foram feitos também ensaios fundamentais para caracterização do ligante modificado com borracha e com aditivo químico para mistura morna e também ensaios para verificar o comportamento mecânico da mistura de usina, de modo que possibilitou comparar seus resultados com uma mistura de referência, com produção na temperatura a quente. Os ensaios realizados para verificação do comportamento mecânico foram: resistência à tração, módulo de resiliência, fadiga e resistência à formação de trilha de roda no simulador de tráfego francês do LCPC. Comparando a mistura asfáltica morna com uma mistura de referencia, os resultados obtidos foram satisfatórios. Além destes experimentos também foram realizados ensaios de resistência ao dano por umidade induzida (DUI). No caso deste estudo, os resultados foram satisfatórios. Durante a produção da mistura asfáltica, foi realizada a análise da redução de emissões de poluentes, no momento da produção da mistura. Os resultados indicaram que há redução de poluentes como fumos totais, fumos solúveis e compostos orgânicos voláteis (VOC). Tanto o trecho experimental quanto o trecho de referência foram avaliados durante 3 anos quanto aos parâmetros de desempenho do pavimento, como irregularidade e condição de superfície. Os resultados obtidos mostram o comportamento positivo da mistura asfáltica morna, quando comparado ao pavimento do trecho de referência, ao longo de dois anos de observação. / This paper presents a study of a warm asphalt mix using binder additive with surfactant agent and tire crumb rubber. A test section was performed with the warm asphalt mixture, located in SPA-248-055, West Lane, between kilometers 3+00 to 6+000 and compared to the reference section, a hot mix section, located on the same highway, between kilometers 1 + 000 and 3 + 000. Basic tests were also made to characterize the rubber-modified binder and to verify the mechanical behavior of the plant mixture, than compared to results of a reference hot mixture. The tests performed to check the mechanical behavior were: tensile strength, resilient modulus, fatigue and rooting in French LCPC traffic simulator. Comparing the warm asphalt mixture with a mixture of reference, the results achieved were satisfactory. In addiction, in this research were also performed induced moisture damage, and check the adhesion of the binder to the aggregate. In the case of this study, the results were acceptable. During warm asphalt mix and hot mix production, analysis of reducing pollutant emissions were recorded. The results indicated that there is a reduction of pollutants such as total smoke, fumes soluble and organic volatile compounds. Both the experimental section and the reference section were evaluated for 3 years for pavement performance parameters such as roughness and surface condition. The results show a positive behavior of warm asphalt mix compared to the reference pavement section over two years of observation.

Este trabalho apresenta um estudo realizado com uma mistura asfáltica morna utilizando ligante aditivado com agente surfactante e borracha moída de pneus inservíveis. Um trecho experimental foi executado com a mistura asfáltica morna, localizado na SPA-248-055, Pista Oeste, entre os quilômetros 3+000 e 6+000 e comparado ao trecho de referência, localizado na mesma rodovia, entre os quilômetros 1+000 e 3+000. Foram feitos também ensaios fundamentais para caracterização do ligante modificado com borracha e com aditivo químico para mistura morna e também ensaios para verificar o comportamento mecânico da mistura de usina, de modo que possibilitou comparar seus resultados com uma mistura de referência, com produção na temperatura a quente. Os ensaios realizados para verificação do comportamento mecânico foram: resistência à tração, módulo de resiliência, fadiga e resistência à formação de trilha de roda no simulador de tráfego francês do LCPC. Comparando a mistura asfáltica morna com uma mistura de referencia, os resultados obtidos foram satisfatórios. Além destes experimentos também foram realizados ensaios de resistência ao dano por umidade induzida (DUI). No caso deste estudo, os resultados foram satisfatórios. Durante a produção da mistura asfáltica, foi realizada a análise da redução de emissões de poluentes, no momento da produção da mistura. Os resultados indicaram que há redução de poluentes como fumos totais, fumos solúveis e compostos orgânicos voláteis (VOC). Tanto o trecho experimental quanto o trecho de referência foram avaliados durante 3 anos quanto aos parâmetros de desempenho do pavimento, como irregularidade e condição de superfície. Os resultados obtidos mostram o comportamento positivo da mistura asfáltica morna, quando comparado ao pavimento do trecho de referência, ao longo de dois anos de observação. / This paper presents a study of a warm asphalt mix using binder additive with surfactant agent and tire crumb rubber. A test section was performed with the warm asphalt mixture, located in SPA-248-055, West Lane, between kilometers 3+00 to 6+000 and compared to the reference section, a hot mix section, located on the same highway, between kilometers 1 + 000 and 3 + 000. Basic tests were also made to characterize the rubber-modified binder and to verify the mechanical behavior of the plant mixture, than compared to results of a reference hot mixture. The tests performed to check the mechanical behavior were: tensile strength, resilient modulus, fatigue and rooting in French LCPC traffic simulator. Comparing the warm asphalt mixture with a mixture of reference, the results achieved were satisfactory. In addiction, in this research were also performed induced moisture damage, and check the adhesion of the binder to the aggregate. In the case of this study, the results were acceptable. During warm asphalt mix and hot mix production, analysis of reducing pollutant emissions were recorded. The results indicated that there is a reduction of pollutants such as total smoke, fumes soluble and organic volatile compounds. Both the experimental section and the reference section were evaluated for 3 years for pavement performance parameters such as roughness and surface condition. The results show a positive behavior of warm asphalt mix compared to the reference pavement section over two years of observation.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:08:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Final Jose Franscisco Aleixo.pdf: 1908001 bytes, checksum: 5ea92de56dd8b0e71294182c17554323 (MD5) Previous issue date: 2008-12-18 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / This paper has the objective of generating alternatives for the local paving, with the utilization of regional and non-conventional material in the asphaltic mixture, replacing the traditional elements. In order to do so, the sludge, which is a residue generated in the Estação de Tratamento de Água-ETA (Water Treatment Station WTS), at Ismael s Creek (Ponta do Isamel), in Manaus City, the responsible for the water treatment from the Negro River, which provides water for Manaus City. Nowadays, these residues are casted in the Franco s Igarapé (Franco s River), entailing losses to the environment. The ETA residue was utilized as a filler in the heated-machined asphaltic concrete CBUQ, replacing the region s traditionally used material, the Portland cement. A comparative analysis between the bituminous, conventional and alternative mixtures was made, with the two kinds of fillets, utilizing the same tenor of CAP-50/70. CBUQ bodies were molded and analyzed the results concerning the Marshall stability, flow at 60 0C static uniaxial and diametral compression, resilient modulus and fatigue life of all at 25 0C. The test results show adequate performance of the mixture made with mud as fillers, compared to the conventional mix, made with Portland cement. / O concreto betuminoso usinado a quente é uma mistura constituída de agregado graúdo, agregado miúdo, material de enchimento (fíler) e ligante betuminoso, misturados a quente em usina apropriada, devendo ser espalhados e comprimidos a quente. O revestimento de concreto betuminoso consiste de uma ou mais camadas, construídas sobre uma base devidamente preparada para o seu recebimento. Este trabalho tem por objetivo gerar alternativas para a pavimentação local, com a utilização de materiais regionais e não convencionais na mistura asfáltica, em substituição aos elementos tradicionais. Para tanto, utilizou-se o lodo, resíduo gerado na Estação de Tratamento de Água ETA, da Ponta do Ismael, na cidade de Manaus/AM, responsável pelo tratamento da água do rio Negro, que abastece a cidade de Manaus. Atualmente, estes resíduos são lançados no igarapé do Franco,ocasionando prejuízos ao meio ambiente. O resíduo da ETA foi utilizado como fíler no concreto asfáltico usinado a quente CBUQ, em substituição ao material tradicionalmente usado nesta região, ou seja, o cimento Portland. Foi feita uma análise comparativa entre as misturas betuminosas, convencional e alternativa, com os dois tipos de fíleres, utilizando o mesmo teor ótimo da mistura com o CAP-50/70. Foram moldados corpos de prova de CBUQ e analisados os resultados concernentes à estabilidade Marshall, fluência a 60 0C e compressão diametral uniaxial estática, módulo de resiliência e vida de fadiga, todos a 25 0C. Os resultados dos ensaios mostram desempenho adequado da mistura confeccionada com o lodo como fíler, comparado à mistura convencional, confeccionada com cimento Portland.