A deformação permanente em trilha de roda é uma patologia crítica de pavimentos asfálticos por afetar diretamente os custos de transporte, devido à redução de conforto ao rolamento, e a segurança dos usuários, dadas as dificuldades de dirigibilidade ou ainda o acúmulo de água nos períodos chuvosos comprometendo a aderência pneu-pavimento. Em pavimentos de rodovias concessionadas, onde existem limites máximos de afundamentos nas trilhas de roda bem rígidos para a aceitação da condição dos pavimentos, o monitoramento deve ser periódico por força contratual. Esta pesquisa tem como objetivo central propor uma metodologia para calibração de curvas de desempenho que prevejam a evolução dos afundamentos da trilha de roda de pavimentos asfálticos, com a utilização de resultados de deformação permanente obtidos de forma acelerada por meio de Simuladores de Tráfego em escala real, como contribuição aos projetos de pavimentação/restauração, aos programas de gerencia de pavimentos e ao planejamento rodoviário. Para tanto, foram dosadas e determinadas propriedades mecânicas de três diferentes misturas asfálticas a quente em laboratório, que foram aplicadas como revestimento asfáltico de três trechos consecutivos, em pista ascendente da BR 376/PR, na 3ª. faixa de tráfego, utilizada por veículos comerciais muito pesados e lentos. As três soluções diferentes para a camada de rolamento são compostas por: um concreto asfáltico com ligante modificado por SBS, um concreto asfáltico com ligante modificado por RET e um GAP-GRADED com ligante modificado por borracha de pneu moído. As pistas testes foram solicitadas de forma acelerada com um equipamento simulador de tráfego móvel, em tamanho real, que simulou 500 mil semiciclos de carga ou a quantidade de semiciclos necessários para atingir o limite de deformação em trilha de roda constante no contrato da Concessionária Autopista Litoral Sul, que administra o segmento onde se encontram as pistas testes, com o poder concedente. Com as medidas periódicas dos afundamentos em trilha de roda realizadas durante a aplicação de carga do simulador de tráfego em cada um dos três trechos, foram calibradas as equações de evolução de afundamentos em trilha de roda, empregando o modelo do HDM IV. Com base nos procedimentos adotados nesta pesquisa, foi proposto um método de calibração das curvas de desempenho para futuros estudos em que se empregam simuladores de tráfego em escala real. / Permanent deformation, or rutting, is a critical type of pavement distress given that it is directly associated with transportation costs, due to a reduction of the ride quality, and user safety, due to poor driving conditions or water build-up during rainy periods that affect the tire-pavement interaction. In the case of pavements of highways belonging to concessionaries, where strict limits are required by contract for acceptance of the pavement conditions, the pavement\'s monitoring must be frequent. The present study\'s main objective is to propose a methodology for calibration of performance curves that can predict the behavior of permanent deformation in asphalt pavements using results obtained from Full-Scale Accelerated Pavement Testing (APT) by means of a Traffic Simulator as a contribution to pavement design and rehabilitation projects, to pavement management software, and to highway planning. In order to do so, the mechanical properties of three different hot-mix asphalt (HMA) mixtures were determined in the laboratory and the mixtures were used as the surface course of three consecutive test sections in an ascending, slow lane on highway BR 376 used mainly by heavy commercial vehicles. The test sections were loaded using an HVS large scale mobile traffic simulator machine for up to 500 thousand loading cycles or until the permanent deformation limits defined in contract for the Concessionária Autopista Litoral Sul concession, which manages the highway sections where the test sections were built, were met. The results of the periodic monitoring of the permanent deformation of the three test sections under HVS loading were then used to calibrate the equations for predicting the pavement deformation behavior for each of the three types of mixtures tested using the HDM IV model. A method for future calibration of performance curves using full scale traffic simulators was proposed based on the procedures used in this study.

Este trabalho apresenta alguns resultados de pesquisa laboratorial compreendendo projeto de dosagem, comportamento mecânico da mistura SMA (Stone Matrix Asphalt - Matriz Pétrea Asfáltica), bem como, aspectos executivos relacionados ao desenvolvimento de um trecho experimental em SMA para revestimento de pavimentos. Os resultados de laboratório obtidos mostram que o SMA é um revestimento asfáltico que pode apresentar bom desempenho sob cargas pesadas em climas quentes, pois estas misturas são muito resistentes à deformação permanente, mas preservam a flexibilidade como os concretos asfálticos densos. O SMA é uma solução bem conhecida para tráfego pesado na Europa e mais recentemente na América do Norte. O SMA também tem sido empregado para aumento de aderência em pista molhada e para redução de ruído. / This research presents laboratory test results of mixture design, mechanical behavior of SMA (Stone Matrix Asphalt), as well as some construction aspects regarding to development of Brazilian road trial section as a new bituminous surface course to pavement construction or maintenance.The laboratory results show that SMA can perform very well in hot climate under heavy load conditions due to the mixture to be very resistant against permanent deformation but still flexible like dense asphalt concrete. The SMA is a well Known solution for heavy traffic in Europe and, more recently, in North America. The SMA is also employed to increase the adherence in wet conditions and for noise reduction.

The prediction of asphalt pavements performance in relation to their main distresses has been proposed by different researchers, by means of laboratory characterization and field data evaluation. In relation to fatigue cracking, there is no universal consensus about the laboratory testing to be performed, the damage criterion to be considered, the testing condition to be set (level and frequency of loading, and temperature), and the specimen geometry to be used. Tests performed in asphalt binders and in asphalt mixes are used to study fatigue behavior and to predict fatigue life. The characterization of asphalt binders is relevant, since fatigue cracking is highly dependent on the rheological characteristics of these materials. In the present research, the linear viscoelastic characterization, time sweep tests, and amplitude sweep tests were done. In respect to the laboratorial characterization of asphalt mixes, tests based on indirect tensile, four point flexural bending beam, and tension-compression were performed. Field damage evolution data of two asphalt pavement sections were collected from an experimental test site in a very heavy traffic highway. Three asphalt binders (one neat binder, one SBS-modified binder and one highly modified binder, HiMA), and one asphalt concrete constituted by the neat binder were tested in laboratory. The experimental test site was composed by two segments, constituted by different base layers (unbound course and cement-treated crushed stone) that provided different mechanical responses in the asphalt wearing course. The field damage data were compared to fatigue life models that use empirical results obtained in the laboratory and computer simulations. Correlations among the asphalt materials scales were discussed in this dissertation, with the objective of predicting the fatigue cracking performance of asphalt pavements. / A previsão do desempenho de pavimentos asfálticos em relação aos seus principais defeitos tem sido proposta por diferentes pesquisadores, por meio da caracterização em laboratório e da avaliação de dados de campo. No que diz respeito ao trincamento por fadiga, não há um consenso universal sobre o tipo de ensaio a ser realizado, o critério de dano a ser considerado, e as condições de ensaio a serem adotadas (nível e frequência de carregamento, e temperatura), além da geometria das amostras testadas. Ensaios realizados em ligantes asfálticos e em misturas asfálticas são usados para estudar o comportamento em relação à fadiga e para prever a vida útil. A caracterização dos ligantes asfálticos é relevante, uma vez que o trincamento por fadiga é altamente dependente das características reológicas desses materiais. Nesta pesquisa, a obtenção dos parâmetros viscoelásticos lineares e a caracterização por meio de ensaios de varredura de tempo e de varredura de deformação foram realizados. Em relação à caracterização laboratorial das misturas asfálticos, ensaios baseados em compressão diametral, vigota de quatro pontos e em tração-compressão axial foram realizados. Dados de evolução do dano de campo obtidos em duas seções de pavimentos asfálticos foram coletados de um trecho experimental construído em uma rodovia de alto volume de tráfego. Três ligantes asfálticos (um ligante não modificado, um ligante modificado por polímero do tipo SBS e um ligante altamente modificado, HiMA), e uma mistura asfáltica do tipo concreto asfáltico constituída pelo ligante não modificado foram testados em laboratório. O trecho experimental era composto por dois segmentos, constituídos por diferentes tipos de camadas de base (brita graduada simples e brita graduada tratada com cimento) que forneciam diferentes respostas mecânicas à camada de revestimento asfáltico. Os dados de campo foram comparados com modelos de previsão de vida de fadiga que utilizam resultados empíricos obtidos em laboratórios e simulações computacionais. Correlações entre as diferentes escalas são discutidas nesta tese, com o objetivo de prever o desempenho de pavimentos asfálticos ao trincamento por fadiga.

Os procedimentos de dosagem Marshall e Superpave definem os teores de ligante de projeto baseados em parâmetros volumétricos. Nessa situação, sistemáticas de dosagem com tipos de compactação diferentes podem conduzir a teores de ligante de projeto distintos que definirão a vida útil dos revestimentos asfálticos. O objetivo principal desse trabalho é avaliar o comportamento mecânico de misturas asfálticas moldadas por diferentes métodos de compactação de laboratório e analisar a relação com os resultados de amostras obtidas a partir de misturas compactadas por rolagem pneumática na mesa compactadora francesa. A fase experimental consistiu na dosagem de misturas pelos métodos Marshall e Superpave (este último com dois tamanhos de moldes), além da compactação na Prensa de Cisalhamento Giratória (PCG) e da moldagem de placas na mesa compactadora. Avaliou-se o efeito do tipo de compactação, do tamanho do molde e do número de giros do Compactador Giratório Superpave (CGS) no teor de projeto, nos parâmetros volumétricos, no comportamento mecânico e no desempenho quanto à fadiga e à resistência ao afundamento em trilha de roda. Adicionalmente, foi avaliada a eficiência do método Bailey de composição granulométrica quanto à resistência à deformação permanente em função do tipo de agregado. Constatou-se que o método Bailey, por si só, não garante resistência à deformação permanente, sendo essa dependente do tipo de agregado incluindo seus parâmetros de forma. O principal produto da pesquisa, com efeitos práticos no projeto de misturas asfálticas, traduz-se na recomendação do método Superpave com molde de 100 mm (para TMN <= 12,5 mm) para volume de tráfego médio a alto em detrimento ao método Superpave com 150 mm, tendo em vista que o primeiro apresenta densificação mais semelhante às amostras preparadas na compactação por rolagem (similar ao que ocorre em pista) o que resulta em comportamento mecânico também mais próximo da realidade de campo. A utilização dos moldes de 150 mm de diâmetro no CGS pode ser viabilizada desde que se adote um número de giros menor do aquele proposto para projeto pelo Asphalt Institute (2001). Por fim, é fundamental que os ensaios e os cálculos para obtenção dos parâmetros volumétricos e escolha do teor de projeto sigam ao normatizado pela ASTM, pelo Asphalt Institute (2001) e pela ABNT. / The Marshall and Superpave mixture designs procedures are based mainly on volumetric parameters. Despite this similarity, the definition of the optimum asphalt content is highly influenced by the laboratory compaction method. The main objective of this study is to evaluate the effect of the compaction method on the volumetric and mechanical properties of asphalt mixtures. Furthermore, the results are compared with the performance of samples prepared on the LCPC roller compactor. The experimental procedure included Marshall and Superpave mixture design methods (the second one with two mold sizes), the French gyratory shear compactor (PCG), and also the LCPC roller compactor. The effect of compaction method, mold size and number of gyrations on the air voids content (and consequently, on the optimum asphalt binder content), mechanical properties and on the fatigue and rutting performance were evaluated. Moreover, the efficiency of the Bailey method for aggregate gradation selection on rutting was evaluated by the wheel tracking test of the LCPC. It was found that the Bailey method itself does not ensure resistance to rutting. It depends on the aggregate source, specially its shape. The main contribution of this study is the recommendation of the Superpave 100 mm (NMS <= 12,5 mm) for medium and high traffic, once its densification was similar to the roller compacted samples. The use of 150 mm molds in the SGC is recommended only if the number of gyrations is smaller than the one used in this study. It is essential that the laboratory standard procedures used for the tests and volumetric parameters calculations follow ASTM, Asphalt Institute (2001) and ABNT.

A caracterização do tráfego rodoviário é de grande importância para o dimensionamento de pavimentos, bem como para a garantia de sua vida útil, sendo a carga aplicada pelo tráfego uma das maiores responsáveis pelos danos na estrutura. Com o objetivo de garantir a durabilidade dos pavimentos, sistemas Weigh-in-Motion (WIM) podem ser utilizados para coleta de informações sobre os veículos que trafegam em uma rodovia. Propôs-se neste estudo caracterizar o tráfego a partir da avaliação contínua das solicitações de carga na BR-381, sentido Sul, por meio da coleta de dados de Sistema WIM. A partir da análise dos dados coletados entre setembro de 2015 e fevereiro de 2017, observou-se que aproximadamente 85% dos veículos comerciais trafegam na faixa de rolamento mais solicitada (faixa 2). Com relação ao volume de veículos comerciais, pôde-se constatar a presença de uma maior quantidade de veículos durante os dias úteis quando comparados aos finais de semana. Além das variações com relação ao dia da semana, o volume de tráfego também apresenta particularidades com relação às distribuições horárias. Foram obtidas e analisadas as distribuições de carga para cada tipo de eixo das 15 categorias de veículos comerciais mais frequentes (representando 97,3% do tráfego comercial registrado). Com base na Legislação Brasileira vigente, quantificou-se o excesso de carga praticado na rodovia, onde foram identificados 23,7% dos veículos com excesso. Notou-se que a maioria dos excessos se encontram na faixa de até 10% dos respetivos limites legais, indicando que muitos transportadores carregam seus veículos considerando a tolerância como um ganho real de sobrecarga. Um método para identificação de padrões de viagem dos veículos com excesso foi proposto, que se baseia nas árvores de classificação e regressão (Classification and Regression Tree Analysis - CART), uma ferramenta analítica. Por fim, os dados de tráfego foram correlacionados com os defeitos observados no trecho experimental construído logo após o sistema WIM, onde se simulou a redução da vida útil de estruturas de pavimentos considerando diferentes cenários de carga, sendo eles: (i) tráfego real; (ii) tráfego na tolerância (considerando a tolerância de 10%); e (iii) tráfego legal, concluindo-se que a prática do excesso de carga nas rodovias penaliza o transporte rodoviário ao acelerar a degradação das rodovias. / The traffic characterization is of great importance for pavement design, as well as for prediction of its remaining service life. In fact, traffic loading is one of the major contributors for the pavement deterioration. In order to ensure pavement durability, Weigh-in-Motion (WIM) systems can be used to collect traffic data. Therefore, this study was conducted to analyze the effect on the pavements of characterizing the traffic through a Weigh-in-Motion system installed between km 948 and 949 at the Brazilian Federal Highway BR-381. The analysis of the data collected from September 2015 to February 2017 shows that approximately 85% of commercial vehicles travel on the outside slow lane (lane 2). Regarding the volume of commercial vehicles, traffic volume was lower in weekends. In addition to the daily variations, traffic patterns also presented hourly variations. The axle load distributions were obtained and analyzed for the 15 more frequent commercial vehicle categories (representing 97.3% of all the commercial traffic registered). Based on the current Brazilian laws, the results from this study have indicated a significant percentage of violation involving overloaded heavy good vehicles in the highway (23.7%). In general, most axles exceed the legal limits up to 10%, indicating that many vehicles are loaded considering the tolerance as a real gain. A method to identify overloaded truck travel patterns and loading characteristics from available HS-WIM data was proposed. The method is based on Classification and Regression Tree Analysis (CART), an analytical tool. Finally, the traffic data were correlated with the distresses observed in the experimental section constructed closer to the WIM system, where it was simulated the reduction of the useful life of pavement structures considering different load scenarios: (i) real traffic; (ii) traffic in the tolerance (considering the tolerance of 10%); and (iii) legal traffic. it was concluded that the practice of overloading on highways penalizes road transport by accelerating road degradation.

Muito embora a micro e a macrotextura dos pavimentos sejam importantes para o tráfego seguro, principalmente em condição de pista molhada e com velocidades superiores a 50 km/h, nos locais de acidentes de trânsito no Brasil esses parâmetros não são avaliados quando das perícias técnicas. Assim, o objetivo principal desta tese é estabelecer critérios de avaliação de pavimentos asfálticos que possam integrar um protocolo para a perícia técnica em locais de acidentes de trânsito. Foi baseada em coleta de dados de micro e de macrotextura dos revestimentos asfálticos em três rodovias no Estado do Paraná, num total de 106 locais, e em quatro vias urbanas na cidade de Londrina-PR, num total de 148 locais, todas com velocidades permitidas iguais ou superiores a 50 km/h, especificamente em trechos onde ocorreram acidentes de trânsito, o que permitiu a determinação da aderência na interface pneu/pavimento, se os valores encontram-se dentro das faixas de aceitabilidade do DNIT, da ANTT e da ARTESP e se houve efetiva contribuição do pavimento para a ocorrência e para a severidade dos acidentes. Dos 106 acidentes rodoviários analisados, em 19 deles as alturas médias de mancha de areia, parâmetro empregado para avaliar a macrotextura, apresentaram-se com valor inferior ao mínimo recomendado (0,60 mm), enquanto que dos 148 acidentes ocorridos em vias urbanas, 22 ocorreram em trechos com alturas médias de mancha de areia também inferiores ao valor mínimo recomendado. Nesses casos também foram realizados ensaios de microtextura, com uso do pêndulo britânico, e posteriormente foram calculados os valores do Índice de Atrito Pneu-Pavimento Internacional (International Friction Index, IFI). Os resultados e as análises deste trabalho indicam que uma melhor condição de macrotextura pode reduzir entre 6% e 19% as energias cinéticas envolvidas nos acidentes em rodovias e de 3% a 11% em vias urbanas, com real possibilidade de redução tanto das avarias produzidas nos veículos quanto, principalmente, das lesões nas vítimas. Dada a importância da micro e da macrotextura, recomenda-se que o protocolo de avaliação de pavimentos para perícias técnicas em locais de acidentes de trânsito em rodovias e em vias urbanas estabeleça a realização dos ensaios de Pêndulo Britânico e de Mancha de Areia em até 24 horas após o evento e que a área a ser levantada contemple toda a extensão das marcas de frenagem dos veículos envolvidos ou, no caso de inexistência de marcas, que compreenda uma extensão de 10 a 70 metros, respectivamente para vias com velocidade máxima permitida de 40 km/h e de 120 km/h. Espera-se, complementarmente, que um protocolo com critérios simples e objetivos, como o desenvolvido neste trabalho, permita a adoção de políticas públicas preventivas, de maior alcance e periodicidade, com as avaliações não somente nos trechos onde ocorrem acidentes, mas ao longo das vias. / Although the micro and macro textures of pavements are important factors for safe driving, especially on wet tracks and with speeds above 50 km/h, such parameters are not even evaluated during technical inspections in traffic accident sites in Brazil. Thus, the main purpose of this thesis is to establish criteria for the evaluation of asphalt pavements that may become integral part of a protocol for technical inspection in traffic accident sites. This work is based on the collection of data concerning the micro and macro texture of asphalt pavements on three roads in the State of Paraná, totaling 106 locations, and on four urban streets in the city of Londrina, State of Paraná, totaling 148 locations. All such locations have a speed limit of equal to or higher than 50 km/h, especially on the sites where traffic accidents occurred, which allowed for the determination of the tire/pavement adherence, and whether the values found were in accordance with the acceptable levels established by DNIT, ANTT and ARTESP, and whether there was effective contribution on the part of the pavement for the occurrence as well as the severity of the accidents. Out of the 106 road accidents that were analyzed, it was observed that in 19 of them the average heights of the sand spot, a parameter used to evaluate the macro-texture, were lower than the minimum value recommended (0,60 mm), while out of the 148 accidents taken place in urban streets, 22 took place in areas where the average heights of the sand spot were also lower than the recommended minimum value. In the case of the accidents that occurred in places where the heights of the sand spots were lower than the minimum recommended, micro texture essays were also carried out by use of the British Pendulum Tester, and later the values of the International Friction Index (IFI) were calculated. The results and the analyzes of this work indicated that a better condition in the macro texture would reduce the kinetic energies involved in road accidents between 6% and 19%, and from 3% to 11% on urban streets, with the real possibility of minimizing both damages caused to the vehicles and especially the lesions on the victims. Given the importance of micro and macro textures, it is recommended that the protocol for the evaluation of pavements for the purpose of technical inspection in traffic accident sites both on roads and urban streets require the carrying out of the British Pendulum Tester and the Sand Spot within 24 hours of the time of the accident and that the area to be tested should include the entire extension of the braking skid marks of the vehicles involved in the accident, or, in the case of inexistence of such marks, covering 10 to 70 meters, respectively, for locations where the permitted maximum speed is 40 km/h, and for locations where the permitted maximum speed is 120 km/h. It is additionally expected that a protocol having simple yet objective criteria, such as the ones developed in this work, will allow for the adoption of preventive public policies, having greater scope and periodical applications, not only on sites where accidents take place, but also on the entirety of roads and streets.

A reciclagem de misturas asfálticas usando técnicas de misturas mornas atende às exigências da sustentabilidade, limitando o consumo de energia e de novos materiais. A reciclagem de revestimentos asfálticos fresados (RAP) é praticada há mais de 40 anos, por meio de usinagem a quente do RAP adicionado a agregados e ligante novos. Todavia, o uso de elevadas taxas de RAP (acima de 25% no total), é um grande desafio até o presente, pois limita a perda de durabilidade da mistura asfáltica final. O RAP contém ligante asfáltico envelhecido aderido aos agregados, porém uma parte desse ligante pode ser remobilizada durante a reciclagem pelo aumento da temperatura no processo de usinagem. Esta tese busca compreender o processo de remobilização do ligante envelhecido durante a reciclagem do RAP e as consequências da magnitude de temperatura empregada no processo de reaquecimento deste material envelhecido. Atualmente, tem-se buscado o uso da tecnologia de usinagem morna, permitindo a redução de temperatura total no processo de fabricação. Um dos problemas possíveis da combinação das técnicas reciclagem morna é a ocorrência do fenômeno de recobrimento duplo, que pode impactar na reologia do novo material: o ligante do RAP e o ligante novo não se misturariam totalmente, devido à redução das temperaturas de fabricação, formando camadas superpostas. Este fenômeno seria a causa de disfuncionamentos mecânicos da mistura asfáltica final. Questiona-se então a qualidade do recobrimento dos agregados do RAP, já recobertos, e a falta de um meio de caracterização para a observação da interface. Neste estudo, a qualidade do recobrimento do RAP foi avaliada em escala microscópica e macroscópica. No nível microscópico, foi proposto o uso de uma ferramenta de micro-espectroscopia infravermelha para avaliar a interface entre o RAP e o ligante novo, e seguir a distribuição espacial desses dois componentes na mistura asfáltica. Para tanto, foi realizado um desenvolvimento experimental detalhado que permitisse o uso de um acessório de imagem infravermelha em misturas asfálticas recicladas. Graças à indentificação prévia de marcadores internos, foi possível acompanhar a mobilização parcial do ligante envelhecido do RAP. Em paralelo, no nível macroscópico, foi desenvolvido um protocolo de ensaio com o objetivo de avaliar a durabilidade das misturas asfálticas recicladas com taxas elevadas de RAP (50%), com o objetivo princial de compreender se há benefícios nas propriedades mecânicas de misturas mornas recicladas. O ensaio de fadiga é um dos ensaios que permitem melhor avaliar e comparar diferentes misturas asfálticas para comporem uma camada de pavimento. Porém, este ensaio não pode ser diretamente transposto à previsibilidade de campo por ter restrições, tais como o ligante das amostras ensaiadas não teve tempo de envelhecer; e as misturas asfálticas, dependendo da quantidade de RAP e da temperatura de usinagem, podem envelhecer em velocidades diferentes em campo. No presente trabalho, foi proposta a adição de uma etapa de envelhecimento previamente aos ensaios mecânicos. Foi suposto que o comportamento real do material estaria situado entre o do material não envelhecido e do envelhecido. Os principais resultados mostram que uma mistura reciclada morna apresenta resultados satisfatórios de comportamento mecânico que atestam seu uso como camada de revestimento asfáltico, exceto que ela tem a tendência de ser mais sensível à fadiga que uma mistura com a mesma composição de agregados e de teor de ligante, fabricada a quente ou morna, mas sem a adição de RAP. / Le recyclage des enrobés bitumineux fabriqués selon un procédé tiède répond aux exigences du développement durable: il limite lapport de matériaux neufs, permet la gestion des déchets et réduit la consommation d\'énergie. Le recyclage des enrobés date des années 70 ; ce qui a changé depuis, cest la volonté de pérenniser le recyclage à fort taux, définit ici à plus de 25% dagrégats denrobés (AE). Les AE contiennent une part de bitume qui est valorisable pour ses propriétés viscoélastiques de liant hydrocarboné. Il est ainsi recherché une mobilisation de ce liant vieilli dans le processus de recyclage. Lun des problèmes suspectés lors du couplage recyclage/procédé tiède est le phénomène de double enrobage pouvant impacter la rhéologie du nouveau matériau: le liant de lAE et le liant dapport ne se mélangeraient pas totalement du fait de labaissement des températures de fabrication et formeraient des couches superposées. Ce phénomène serait la cause de dysfonctionnements mécaniques au niveau de lenrobé. Il se pose donc la question de la qualité de lenrobage de surfaces granulaires déjà enrobées et du manque de moyens de caractérisation pour lobservation in situ de linterface. Dans ce travail de thèse, la qualité denrobage des agrégats denrobés par un liant dapport a été évaluée à léchelle microscopique et macroscopique. Au niveau microscopique, il a été proposé dutiliser un outil de micro-spectroscopie infrarouge pour évaluer in situ la qualité dinterface entre lAE et le liant dapport et suivre la répartition spatiale de ces deux composants au sein denrobés de laboratoire. Cela a nécessité un important développement expérimental afin de pouvoir appliquer un accessoire dimagerie infrarouge aux mélanges complexes que sont les formules denrobés bitumineux constitués de différentes fractions granulaires et de liant bitumineux. Il a ainsi été possible, grâce à lidentification préalable de traceurs internes, de suivre la remobilisation partielle du liant vieilli de lAE. En parallèle, au niveau macroscopique, un protocole dessai a été développé afin dévaluer la durabilité des enrobés contenant des forts taux dAE (50%), notamment des enrobés fabriqués selon un procédé tiède. Lessai actuel de fatigue est lun des essais qui permet le mieux dévaluer la durée de vie dune couche de chaussée. Mais cet essai accéléré est biaisé car le bitume des échantillons testés na pas eu le temps de vieillir comme cest le cas sur une vraie chaussée. Dans ce travail, il a donc été proposé dajouter une étape de vieillissement du matériau avant les essais de fatigue, dorniérage, de tenue à leau et de module complexe. Il est supposé que le comportement réel du matériau se situerait entre celui du matériau non vieilli et celui du matériau vieilli. Les principaux résultats obtenus montrent qu\'un enrobé tiède contenant un taux élevé dAE présentent de bonnes performances mécaniques excepté quil a tendance à être plus sensible à la fatigue quune même formulation de matériau fabriqué à chaud ou selon un procédé tiède mais sans ajout AE.

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.

Muito embora a micro e a macrotextura dos pavimentos sejam importantes para o tráfego seguro, principalmente em condição de pista molhada e com velocidades superiores a 50 km/h, nos locais de acidentes de trânsito no Brasil esses parâmetros não são avaliados quando das perícias técnicas. Assim, o objetivo principal desta tese é estabelecer critérios de avaliação de pavimentos asfálticos que possam integrar um protocolo para a perícia técnica em locais de acidentes de trânsito. Foi baseada em coleta de dados de micro e de macrotextura dos revestimentos asfálticos em três rodovias no Estado do Paraná, num total de 106 locais, e em quatro vias urbanas na cidade de Londrina-PR, num total de 148 locais, todas com velocidades permitidas iguais ou superiores a 50 km/h, especificamente em trechos onde ocorreram acidentes de trânsito, o que permitiu a determinação da aderência na interface pneu/pavimento, se os valores encontram-se dentro das faixas de aceitabilidade do DNIT, da ANTT e da ARTESP e se houve efetiva contribuição do pavimento para a ocorrência e para a severidade dos acidentes. Dos 106 acidentes rodoviários analisados, em 19 deles as alturas médias de mancha de areia, parâmetro empregado para avaliar a macrotextura, apresentaram-se com valor inferior ao mínimo recomendado (0,60 mm), enquanto que dos 148 acidentes ocorridos em vias urbanas, 22 ocorreram em trechos com alturas médias de mancha de areia também inferiores ao valor mínimo recomendado. Nesses casos também foram realizados ensaios de microtextura, com uso do pêndulo britânico, e posteriormente foram calculados os valores do Índice de Atrito Pneu-Pavimento Internacional (International Friction Index, IFI). Os resultados e as análises deste trabalho indicam que uma melhor condição de macrotextura pode reduzir entre 6% e 19% as energias cinéticas envolvidas nos acidentes em rodovias e de 3% a 11% em vias urbanas, com real possibilidade de redução tanto das avarias produzidas nos veículos quanto, principalmente, das lesões nas vítimas. Dada a importância da micro e da macrotextura, recomenda-se que o protocolo de avaliação de pavimentos para perícias técnicas em locais de acidentes de trânsito em rodovias e em vias urbanas estabeleça a realização dos ensaios de Pêndulo Britânico e de Mancha de Areia em até 24 horas após o evento e que a área a ser levantada contemple toda a extensão das marcas de frenagem dos veículos envolvidos ou, no caso de inexistência de marcas, que compreenda uma extensão de 10 a 70 metros, respectivamente para vias com velocidade máxima permitida de 40 km/h e de 120 km/h. Espera-se, complementarmente, que um protocolo com critérios simples e objetivos, como o desenvolvido neste trabalho, permita a adoção de políticas públicas preventivas, de maior alcance e periodicidade, com as avaliações não somente nos trechos onde ocorrem acidentes, mas ao longo das vias. / Although the micro and macro textures of pavements are important factors for safe driving, especially on wet tracks and with speeds above 50 km/h, such parameters are not even evaluated during technical inspections in traffic accident sites in Brazil. Thus, the main purpose of this thesis is to establish criteria for the evaluation of asphalt pavements that may become integral part of a protocol for technical inspection in traffic accident sites. This work is based on the collection of data concerning the micro and macro texture of asphalt pavements on three roads in the State of Paraná, totaling 106 locations, and on four urban streets in the city of Londrina, State of Paraná, totaling 148 locations. All such locations have a speed limit of equal to or higher than 50 km/h, especially on the sites where traffic accidents occurred, which allowed for the determination of the tire/pavement adherence, and whether the values found were in accordance with the acceptable levels established by DNIT, ANTT and ARTESP, and whether there was effective contribution on the part of the pavement for the occurrence as well as the severity of the accidents. Out of the 106 road accidents that were analyzed, it was observed that in 19 of them the average heights of the sand spot, a parameter used to evaluate the macro-texture, were lower than the minimum value recommended (0,60 mm), while out of the 148 accidents taken place in urban streets, 22 took place in areas where the average heights of the sand spot were also lower than the recommended minimum value. In the case of the accidents that occurred in places where the heights of the sand spots were lower than the minimum recommended, micro texture essays were also carried out by use of the British Pendulum Tester, and later the values of the International Friction Index (IFI) were calculated. The results and the analyzes of this work indicated that a better condition in the macro texture would reduce the kinetic energies involved in road accidents between 6% and 19%, and from 3% to 11% on urban streets, with the real possibility of minimizing both damages caused to the vehicles and especially the lesions on the victims. Given the importance of micro and macro textures, it is recommended that the protocol for the evaluation of pavements for the purpose of technical inspection in traffic accident sites both on roads and urban streets require the carrying out of the British Pendulum Tester and the Sand Spot within 24 hours of the time of the accident and that the area to be tested should include the entire extension of the braking skid marks of the vehicles involved in the accident, or, in the case of inexistence of such marks, covering 10 to 70 meters, respectively, for locations where the permitted maximum speed is 40 km/h, and for locations where the permitted maximum speed is 120 km/h. It is additionally expected that a protocol having simple yet objective criteria, such as the ones developed in this work, will allow for the adoption of preventive public policies, having greater scope and periodical applications, not only on sites where accidents take place, but also on the entirety of roads and streets.