Esta pesquisa relata o estudo da elaboração e avaliação de desempenho de misturas asfálticas mornas com uso de zeólitas naturais. Ela foi dividida em três etapas. A primeira consistiu na execução de ensaios de laboratório que buscaram conhecer algumas propriedades e o funcionamento da mistura asfáltica morna com utilização de zeólitas naturais através da determinação do projeto da mistura e da elaboração em diferentes temperaturas. A segunda etapa consistiu na preparação da usina de asfalto para misturas à quente para a fabricação de misturas a temperaturas inferiores, nas regulagens de temperatura e na verificação dos procedimentos necessários para adequar uma usina padrão para elaborar misturas mornas nas temperaturas de projeto. Na última etapa, foi feito o acompanhamento do transporte, espalhamento, compactação das misturas mornas e posterior avaliação de desempenho dos pavimentos, com o emprego de simulador de tráfego linear, em três testes, realizados em duas pistas experimentais, localizadas na Área de Testes de Pavimentos, no Campus do Vale da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. / This research reports the study of the production, implementation and performance evaluation of warm asphalt mixtures prepared by adding natural zeolites. It was divided into three stages. The first consisted of performing laboratory tests that get to know some properties and the functioning of warm mix asphalt, determining the projects of mixtures which were used in accelerated tests after analysis of specimens produced by different temperatures of manufacturing and compression. The second step consisted of preparing an asphalt plant for conventional mixtures for the manufacture of mixtures at lower temperatures, in temperature settings, and checking the necessary procedures to tailor a pilot plant to produce warm mixtures according to the temperatures of the project. In the last step, the transport, spreading and compaction of warm mixtures and subsequent performance evaluation of pavements were checked, with the use of linear traffic simulator in three tests conducted on two experimental tracks, located in Testing Pavement Area, on Valley Campus of the Federal University of Rio Grande do Sul.

Resumo não disponível

Esta pesquisa foi baseada em um projeto de Stone Mastic Asphalt – SMA na faixa I da especificação ET-DE-P00-031 do Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo, com ligante modificado por polímero, classificação 60/85, em trecho experimental da rodovia ERS-122, km 6+400 ao km 7+000. O volume elevado de veículos pesados neste trecho e as deformações decorrentes desta carga motivaram o estudo de novas tecnologias. Foram realizados ensaios laboratoriais para confirmar a dosagem da mistura e determinar as propriedades mecânicas através de ensaios de módulo de resiliência, resistência a tração na compressão diametral e deformação permanente em trilha de roda. A mistura apresentou bom desempenho a deformação permanente, módulo de resiliência e resistência a tração no teor de projeto. Além disso, foi analisado o processo executivo da mistura, desde a produção do agregado, passando pelo processo de usinagem, transporte, lançamento e compactação. Inicialmente, foi executada pista teste na praça de pedágio do Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem do Estado do Rio Grande do Sul (DAER/RS) localizada no município de Portão/RS para posterior execução no trecho experimental. Constatou-se que o processo de usinagem produziu misturas com variações positivas de até +0,3% em relação ao teor de ligante, influenciando no desempenho da mistura no que se refere aos ensaios de desempenho. Os resultados e análises apontam para uma mistura que requer uma metodologia de controle de qualidade efetiva, mas que mesmo com algumas variações, o revestimento ainda apresentou bom desempenho. / This research was based on a Stone Mastic Asphalt- SMA project in the grading smolop #1 of ET-DE-P00/031 specification of São Paulo Highways Department , with modified binder, grade 60/85, in a test section in ERS-122 highway, between km 6+400 and km 7 +0. The high volume of heavy vehicles on this highway and the resulting deformations, led to the study of new technologies. Laboratory tests were conducted to confirm the mixture design and determine the mechanical properties through resilient modulus test, tensile strength in diametrical compression and wheel-tracking test. The mixture had a good performance at the Wheel-tracking test, resilient modulus and tensile strength at the design binder content. In addition, it was analyzed the production process of the mixture, since the production at the crushing plant, mix plant facilities, delivery and compaction process. Initially, the test was performed at the toll plaza of DAER/RS in the city of Portão/RS for later execution in test section. It was found that the mixing plant produced mixtures up to 0.3% over the design binder content, influencing in the performance of the mixture on performance tests. The results and analyzes indicate that the mixture requires a effective methodology of quality control, but even with some variations, the layer still performed well.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2015-01-30T10:54:34Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - André Coelho - 2014.pdf: 6120238 bytes, checksum: 0bba35d1a06a086d93b19d59422888d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-30T13:18:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - André Coelho - 2014.pdf: 6120238 bytes, checksum: 0bba35d1a06a086d93b19d59422888d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-30T13:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - André Coelho - 2014.pdf: 6120238 bytes, checksum: 0bba35d1a06a086d93b19d59422888d3 (MD5) Previous issue date: 2014-08-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This paper presents the objective to study the polygons, regular polygons in special, from tessellations of the Euclidean plane (or mosaics, as they are widely known). Thus, it was performed a case study with dynamic approach, with the purpose to promote, in high school, the study of geometry, plane geometry in particular, focusing on polygons. It was sought, from the manipulation of concrete materials, lead students to adopt a participatory posture in the construction of the own knowledge. The research was conducted with a class of second year of high school in a public school in the municipality of Catalão, Goiás. As a result, there was a better understanding of geometric concepts discussed by the students. / Este trabalho apresenta como objetivo estudar os polígonos, em especial os polígonos regulares, a partir de pavimentações do plano euclidiano (ou mosaicos, como são mais conhecidas). Para tanto, foi realizado um estudo de caso com abordagem dinâmica, tendo como propósito promover, no ensino médio, o estudo da geometria, em particular da geometria plana, com foco nos polígonos. Buscou-se, a partir da manipulação de materiais concretos, levar os alunos a assumirem uma postura participativa na construção do próprio conhecimento. A pesquisa foi desenvolvida com uma turma de segundo ano do ensino médio de uma escola publica estadual do município de Catalão, Goiás. Como resultado, verificou-se um melhor entendimento dos conceitos geométricos abordados por parte dos alunos.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:47:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcos Raiker.pdf: 5711767 bytes, checksum: 923a4fb4fc3a8c33ec43c88a1b51447a (MD5) Previous issue date: 2013-08-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The search for new materials is of vital importance to the civil construction industry in the state of Amazonas, due the lacking of aggregate material in this region. In this work we studied the mechanical properties of two new materials to be used as aggregates in pavement construction: the ASAC (sintered calcinated clay aggregates) and Açaí seed, with the perspective of sustainable use of our natural resources of raw. We performed two kind of experiment to obtain the mechanical properties of these materials: the laboratory real experiment and its simulation by Molecular Dynamics (MD). In laboratory we characterized physically both materials. From the unconfined compression test of the grains of each material, we obtained their Young Modulus, and from the confined compression test of a cylindrical sample of each material we obtained the spectrum of tension strength as a function of the deformation. In the Molecular Dynamics simulation we used a constitutive viscoelastic model to represent the interactions between the grains of the studied materials, which depend on their Young Modulus. We conducted the theoretical experiment (MD) of the confined compression test to obtain the tension strength as a function of the deformation. From the fitting of the results of the theoretical experiment to the real experiment results we obtained the Young Modulus for both materials, which are in good agreement with the results obtained from the unconfined compression test for the grains of ASAC and seeds of Açaí. / A busca por novos materiais é de importância vital para a indústria da construção civil no estado do Amazonas, devido à falta de material agregado nesta região. Neste trabalho estudamos as propriedades mecânicas de novos materiais para serem usados como agregados na construção de pavimentos: o ASAC (Agregados Sinterizados de Argila Calcinada) e caroço de Açaí, com a perspectiva de uso sustentável de nossas fontes naturais de matéria prima. Desenvolvemos dois tipos de experimentos para obtermos as propriedades mecânicas desses materiais: o experimento real em laboratório e a sua simulação por Dinâmica Molecular (DM). No laboratório caracterizamos fisicamente ambos os materiais. A partir do teste de compressão não confinada dos grãos de cada material, obtivemos os seus Módulos de Young, e do teste de compressão confinada de uma amostra cilíndrica de cada material, obtivemos o espectro da resistência à tensão como função da deformação. A partir do ajustamento dos resultados da experiência teórica aos resultados da experiência real obtivemos os Módulos de Young de ambos os materiais, que estão em boa concordância com os resultados obtidos do teste de compressão não confinada para os grãos de ASAC e os caroços de Açaí

Esta tese propõe um novo método para o prognóstico da produtividade na execução de rodovias com ênfase na terraplenagem e pavimentação asfáltica. O método foi desenvolvido com base no conhecimento dos principais manuais, estudando o assunto e acompanhando a execução de obras, além de ter recebido a contribuição de especialistas no assunto. Neste texto, inicialmente, descreve-se a metodologia de pesquisa. Em seguida os principais conceitos para a compreensão do tema são apresentados. Os principais manuais de orçamentação são estudados e uma nova forma de abordagem para os serviços de execução de rodovias é proposta. Em paralelo, dois estudos de caso foram desenvolvidos no período de 131 dias. Ao final, especialistas foram consultados e com sua contribuição o método foi finalizado. Este método tem a contribuição inovadora de propor composições (empregando métodos teóricos e experimentais) para as diferentes fases executivas de cada tipo de serviço e de apresentar os indicadores por meio de faixas de valores (que representam a produtividade variável) associadas a faixas de fatores orientadores para a tomada de decisão sobre qual valor adotar. Esta nova abordagem subsidia a tomada de diversas decisões: das relacionadas ao estudo de orçamentação até aquelas associadas à gestão da produção. / This thesis proposes a new method to allow the forecast of the productivity in highways execution with emphasis on earthwork and asphalt paving. The method was developed based on the knowledge of the main estimating manuals, studying the issue and monitoring the execution of work \"in situ\", and received cooperation from experts on the subject. This text initially describes the research methodology. Afterward the main concepts for the comprehension of the subject are presented. The main estimating (budgeting) manuals are studied and a new approach to the execution services of highways is proposed. In parallel, two case studies were developed through 131 days of direct observation. In the end, experts are consulted and with their contribution the method is finished. This method has the innovative contribution of proposing compositions (using theoretical and empirical methods) for the different executive phases of each sort of service and displays the indicators through values ranges (which represent the variable productivity) associated with guiding factors ranges to allow the decision-making about which value to adopt. This new approach subsidizes the taking of several decisions: since those ones related to the study of budgeting until those associated with production management.

Este trabalho apresenta um estudo experimental do comportamento de juntas transversais em placas de concreto simples, apoiadas sobre fundação elástica. Uma vez sujeita a tensões, provocadas tanto pelo carregamento como por empenamentos e variações volumétricas da placa, as juntas podem provocar uma redução sensível na vida do pavimento, caso não estejam devidamente dimensionadas para suportar as cargas impostas. Devido a isto, a conexão mecânica entre as placas do pavimento é fundamental para garantir uma melhor eficiência na transferência desses esforços e, consequentemente, um aumento na vida útil do pavimento. No trabalho, faixas de concreto, com dimensões de 220 cm x 60 cm e espessuras de 12 cm e 16 cm, foram ensaiadas com força monotônica até a ruína, considerando força em um dos lados da junta. O estudo analisou o comportamento do sistema placa-junta para diferentes dispositivos metálicos de transferência, sendo eles: barras de seções circulares e quadradas, placas e discos, adotando dois dispositivos por modelo ensaiado. Dois diferentes tipos de juntas foram analisados, segundo sua tipologia, como juntas serradas e juntas moldadas. Os resultados experimentais mostram que o aumento na espessura do pavimento aumenta sua capacidade resistente, para os dois tipos de junta. Já a tipologia da junta pode influenciar na força de ruína da peça, uma vez que a presença de concreto abaixo do dispositivo causa variação na rigidez vertical do conjunto, conhecida como interação concreto-barra, levando o modelo serrado a romper com uma carga superior. Os ciclos de carregamento aumentaram a propagação de fissuras sob o lado carregado, reduziram a força de fissuração em parte dos modelos, mas não reduziram sua força de ruína. O disco metálico, em função dos dados coletados, apresentou o melhor desempenho em relação aos demais, e é sugerido como o dispositivo de transferência de carga preferencial para se obter uma maior eficiência do sistema. / This paper presents an experimental study of the behavior of transverse joints in slabs of plain concrete, under elastic support. Once it subjects to tensions, caused so much by the loading as for warped and volumetric variations of the slap, the joints can cause a sensitive reduction in the life of the pavement, in case they are not properly design to support the loads forced. Due to this, the mechanical connection among the slabs of the pavement is fundamental to guarantee a better efficiency in the transfer of those efforts and, consequently, a prolongation in the useful life of the pavement. In the paper, concrete areas, with dimensions of 220 cm x 60 cm and thickness of 12 cm and 16 cm were loading frame monotonic until the rupture, in one on the sides of the joint. The study analyzed the behavior of the system slab/joint for different metallic devices of transfer, being them: dowels of circular and square sections, plates and disks, adopting two devices for model. Two different types of joints were analyzed, according to the typology, as sawed and molded joints. The tests data show that the increase in the thickness of the pavement increases in resistant capacity, for the two types of joints. Already the typology of the joints can influence in the maximum load of the model, once the concrete presence below the device causes variation in the vertical rigidity of the group, known as interaction concrete-dowel, taking the sawed model rupture with a superior load. The loading cycles increased the cracks propagation under the load side, they reduced the load crack partly of the models, but they didn\'t reduce ultimate force. The disk plate, in function of the collected data, presented the best performance in relation to the others, and it is suggested as the preferential transfer device of load to obtain a larger efficiency of the system.

Tem-se verificado, na prática, que a falta de drenagem subsuperficial é um dos principais fatores de deterioração precoce dos pavimentos. Ainda, verifica-se que são relativamente poucos os procedimentos de dimensionamento e modelos de análise de previsão de desempenho que consideram efetivamente o efeito deletério da drenagem na vida útil dos pavimentos. No entanto, observa-se que pesquisas e experiências estrangeiras não estabeleceram ainda uma correlação quantitativa confiável entre a presença dos dispositivos de drenagem e o desempenho dos mesmos. No trabalho foi realizada análise de sensibilidade dos modelos da AASHTO (versão de 1993) e HDM-4, considerados os mais difundidos na atualidade. Os modelos empregam coeficientes de drenagem para a consideração dos efeitos danosos da presença de água livre no interior de estruturas de pavimentos rígidos e flexíveis. Teoricamente, verificou-se que os modelos são sensitivos quanto à influência das condições de drenagem no desempenho dos pavimentos. Foram analisados dados reais de certa malha viária no interior do estado de São Paulo e verificou-se, na prática, que os pavimentos flexíveis sem acostamento pavimentado, ou seja, com condições precárias de drenagem, têm apresentado desempenho inferior quando comparados com estruturas dotadas de acostamentos pavimentados mais impermeáveis. Constatou-se a dificuldade de se adotar os coeficientes de drenagem nos modelos analisados, apesar da grande importância da fixação adequada no dimensionamento. Comenta-se no trabalho que, além da existência de dispositivos de drenagem subsuperficial, é necessário checar a sua continuidade e capacidade hidráulica ao longo de todo o sistema. Sugerem-se procedimentos para o dimensionamento hidráulico do sistema de drenagem de pavimentos e a necessidade de se considerar a avaliação econômica ao longo de um período, de acordo com o desempenho esperado do pavimento (LCCA - Life Cycle Cost Analysis) quando da definição da concepção de pavimentos rodoviários drenantes, principalmente quando submetidos a tráfego pesado e em condições climáticas desfavoráveis. / There has been verified, in practice, that the absence of pavement drainage is one of the main factors of early degradation of pavements. More, there are few procedures of design and performance analysis that effectively consider the damage of water during the design period. However, foreign experiments and researches do not establish a reliable correlation between the construction of pavement drainage features and pavement performance. In this text, there has been analyzed the AASHTO (version of 1993) and HDM-4 models, considered the most spread out in the present time. These models consider the damage effects of free water inside flexible or rigid pavement structures. Theoretically, it was verified that the models are sensitive about the influence of the conditions of draining in the pavement performance. It had been analyzed real data of certain roadway network in the interior of the state of São Paulo and it was verified, in practical, that the flexible pavements without paved shoulder, that is, with precarious conditions of drainage, have presented lower performance when compared with structures endowed with paved shoulders more impermeable. It was evidenced the difficulty of adopting the drainage coefficients in the analyzed models, although the great importance of the setting adjusted in the design. It is commented that, beyond the existence of devices of subsurface draining, is necessary to check its continuity and hydraulical capacity throughout the system. It\'s suggested procedures for the hydraulical design of the pavement drainage system and the necessity of considering the economic evaluation throughout a period, in accordance with the waited performance (LCCA - Life Cycle Cost Analysis) when the definition of the conception of road pavements, mainly when submitted the heavy traffic and in unfavorable climatic conditions.

The asphalt mixtures are commonly used as surface course of highways to ensure the security and comfort for road users. The asphalt mixtures may also be used as intermediate layers of pavement structure, providing better resistance to traffic loads. Thus, the occurrence of distresses can be reduced, increasing the time between pavement maintenance interventions. Large Stone Asphalt Mixtures (LSAM) are a promising rehabilitation solution for pavements that show rutting as the main distress under heavy traffic situations. Though their use is not new, the study of their viscoelastic properties and performance in the field are still unexplored. This thesis presents a brief literature review about the historical use of LSAM around the world, as well as some relevant characteristics for its design. The evaluation of different mixture design methods was performed before the construction of experimental test site with LSAM as the leveling course. The asphalt mixtures mechanical behavior was characterized using dynamic modulus test, flexural bending fatigue test, tension-compression fatigue test and the LCPC wheel track test. The rehabilitated pavement was monitored through a period of one year and a half, using the falling weight deflectometer and rutting measurements. A finite-layer software (3D-Move Analysis) was used to simulate the structures using dynamic analysis, under different temperatures and traffic speeds, considering the viscoelastic properties of the asphalt mixtures obtained in laboratory. The results from the computer simulations can be used as a guide for the design and analysis of the pavement structure and pavement performance. Thus far, the use of LSAM in the rehabilitated test sections was successful compared to the previous rehabilitation solutions tested in the field, showing no permanent deformation after one year of service life. / O concreto asfáltico é comumente utilizado no Brasil como camada de rolamento em rodovias para garantir a segurança e o conforto dos usuários da via. No entanto, misturas asfálticas também são utilizadas como camadas intermediárias na estrutura do pavimento, atribuindo maior resistência às solicitações do tráfego. Assim, a ocorrência de defeitos pode ser reduzida, aumentando o intervalo entre as intervenções de manutenção do pavimento. Large Stone Asphalt Mixture (LSAM) é uma solução promissora para restauração de pavimentos asfálticos sob tráfego pesado que apresentem, como principal defeito, a deformação permanente em trilha de roda. Embora a sua utilização não seja recente, o estudo das propriedades viscoelásticas e do seu comportamento em campo ainda é pouco explorado. Esta dissertação apresenta uma breve revisão da literatura quanto ao histórico de uso das misturas LSAM ao redor do mundo, assim como características relevantes para a dosagem das mesmas. A avaliação de diferentes métodos de dosagem foi necessária antes da construção de um trecho experimental com a aplicação da LSAM como camada de ligação, onde tal mistura foi caracterizada mecanicamente por meio do ensaio de módulo dinâmico, ensaio de fadiga a flexão em quatro pontos, ensaio de fadiga a tração direta e ensaio de deformação permanente no simulador de tráfego francês LCPC. O pavimento restaurado foi monitorado por um período de um ano e meio com ensaios de \"Falling Weight Deflectometer\" e de afundamento de trilha de roda. As respostas do pavimento submetido a cargas dinâmicas foram analisadas por meio de um software que utiliza o método de camadas finitas (3D-Move), considerando as camadas asfálticas com comportamento viscoelástico linear sob diferentes velocidades de tráfego e temperaturas de análise. Os resultados poderão ser usados como referência para o dimensionamento e a análise das estruturas de pavimento compostas por camada de LSAM e para a avaliação do desempenho do mesmo. O uso da LSAM na restauração das seções experimentais foi bem sucedido quando comparado às restaurações realizadas anteriormente com outras soluções, não apresentando deformação permanente após mais de um ano de vida de serviço.

Esta pesquisa foi baseada em um projeto de Stone Mastic Asphalt – SMA na faixa I da especificação ET-DE-P00-031 do Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo, com ligante modificado por polímero, classificação 60/85, em trecho experimental da rodovia ERS-122, km 6+400 ao km 7+000. O volume elevado de veículos pesados neste trecho e as deformações decorrentes desta carga motivaram o estudo de novas tecnologias. Foram realizados ensaios laboratoriais para confirmar a dosagem da mistura e determinar as propriedades mecânicas através de ensaios de módulo de resiliência, resistência a tração na compressão diametral e deformação permanente em trilha de roda. A mistura apresentou bom desempenho a deformação permanente, módulo de resiliência e resistência a tração no teor de projeto. Além disso, foi analisado o processo executivo da mistura, desde a produção do agregado, passando pelo processo de usinagem, transporte, lançamento e compactação. Inicialmente, foi executada pista teste na praça de pedágio do Departamento Autônomo de Estradas de Rodagem do Estado do Rio Grande do Sul (DAER/RS) localizada no município de Portão/RS para posterior execução no trecho experimental. Constatou-se que o processo de usinagem produziu misturas com variações positivas de até +0,3% em relação ao teor de ligante, influenciando no desempenho da mistura no que se refere aos ensaios de desempenho. Os resultados e análises apontam para uma mistura que requer uma metodologia de controle de qualidade efetiva, mas que mesmo com algumas variações, o revestimento ainda apresentou bom desempenho. / This research was based on a Stone Mastic Asphalt- SMA project in the grading smolop #1 of ET-DE-P00/031 specification of São Paulo Highways Department , with modified binder, grade 60/85, in a test section in ERS-122 highway, between km 6+400 and km 7 +0. The high volume of heavy vehicles on this highway and the resulting deformations, led to the study of new technologies. Laboratory tests were conducted to confirm the mixture design and determine the mechanical properties through resilient modulus test, tensile strength in diametrical compression and wheel-tracking test. The mixture had a good performance at the Wheel-tracking test, resilient modulus and tensile strength at the design binder content. In addition, it was analyzed the production process of the mixture, since the production at the crushing plant, mix plant facilities, delivery and compaction process. Initially, the test was performed at the toll plaza of DAER/RS in the city of Portão/RS for later execution in test section. It was found that the mixing plant produced mixtures up to 0.3% over the design binder content, influencing in the performance of the mixture on performance tests. The results and analyzes indicate that the mixture requires a effective methodology of quality control, but even with some variations, the layer still performed well.