Neste trabalho apresenta-se um estudo para a estimativa das deformações permanentes nas camadas de solo em pavimentos flexíveis de baixo custo do Estado de São Paulo. O comportamento dos solos do ponto de vista tensão-deformação foi investigado através do ensaio triaxial com pressão confinante constante e com tensão desvio axial cíclica, para diferentes condições de umidade e densidade desses materiais, submetidos a carregamentos repetidos. As tensões aplicadas nos corpos-de-prova, em laboratório, para estudo de suas deformações foram obtidas através da utilização de dois programas de computador, quais sejam: ELSYM5 e ILLI-PAVE. Através dos resultados dos ensaios de laboratório, foram investigados dois modelos matemáticos para a estimativa das deformações permanentes dos solos em estudo. Um deles relacionando a deformação permanente com o número de aplicação das tensões; o outro, relacionando a deformação permanente com o número e amplitude das tensões aplicadas e, ainda, com a resistência mecânica de cada um deles. Finalmente, através da utilização desses modelos matemáticos, foi estudada a contribuição das deformações permanentes das camadas de solo na formação das trilhas-de-roda, para diferentes níveis de carregamento, em dois segmentos de uma rodovia, cuja estrutura é constituída pelos solos em estudo. / This work shows a study to estimate the permanent deformations of soil layers in low cost flexible pavements of São Paulo State. Under the point of view of stress-strain the soils behaviour was investigated through triaxial test with constant confinant pressure and cyclic axial deviator stress, for different conditions of moisture and density of materiais, undergo repeated loading.The stresses aplied in especimens, in laboratory, to study their deformations, were obtained by utilization of two computer programs: ELSYM5 e ILLI-PAVE. Through results of laboratory tests, two mathematical models were investigated for estimate the permanent deforrnations of soils in study. One of them relating the permanent deformation with the number of stress aplications; the other one, relating the permanent deformation with the number and magnitude of stresses aplied and, also, with the mechanic resistance of each soil. Finally, by using that mathematic models, the contribution of the permanent deformations of soil layers in formation of whell\'s path, for different loading leveis, was obtained for two segments of highway, which structure is compounded by the soils in study.

Neste trabalho apresenta-se um estudo para a estimativa das deformações permanentes nas camadas de solo em pavimentos flexíveis de baixo custo do Estado de São Paulo. O comportamento dos solos do ponto de vista tensão-deformação foi investigado através do ensaio triaxial com pressão confinante constante e com tensão desvio axial cíclica, para diferentes condições de umidade e densidade desses materiais, submetidos a carregamentos repetidos. As tensões aplicadas nos corpos-de-prova, em laboratório, para estudo de suas deformações foram obtidas através da utilização de dois programas de computador, quais sejam: ELSYM5 e ILLI-PAVE. Através dos resultados dos ensaios de laboratório, foram investigados dois modelos matemáticos para a estimativa das deformações permanentes dos solos em estudo. Um deles relacionando a deformação permanente com o número de aplicação das tensões; o outro, relacionando a deformação permanente com o número e amplitude das tensões aplicadas e, ainda, com a resistência mecânica de cada um deles. Finalmente, através da utilização desses modelos matemáticos, foi estudada a contribuição das deformações permanentes das camadas de solo na formação das trilhas-de-roda, para diferentes níveis de carregamento, em dois segmentos de uma rodovia, cuja estrutura é constituída pelos solos em estudo. / This work shows a study to estimate the permanent deformations of soil layers in low cost flexible pavements of São Paulo State. Under the point of view of stress-strain the soils behaviour was investigated through triaxial test with constant confinant pressure and cyclic axial deviator stress, for different conditions of moisture and density of materiais, undergo repeated loading.The stresses aplied in especimens, in laboratory, to study their deformations, were obtained by utilization of two computer programs: ELSYM5 e ILLI-PAVE. Through results of laboratory tests, two mathematical models were investigated for estimate the permanent deforrnations of soils in study. One of them relating the permanent deformation with the number of stress aplications; the other one, relating the permanent deformation with the number and magnitude of stresses aplied and, also, with the mechanic resistance of each soil. Finally, by using that mathematic models, the contribution of the permanent deformations of soil layers in formation of whell\'s path, for different loading leveis, was obtained for two segments of highway, which structure is compounded by the soils in study.

A presente pesquisa tem por objetivo desenvolver, montar e testar um equipamento de grandes dimensões (largura de 1,5 x 1,5 m e altura de 1,2 m) para o ensaio em laboratório de estruturas de pavimentos com materiais, espessuras de camadas e condições de carregamento similares às de campo. Ainda nesta pesquisa analisou-se o emprego de geossintético como reforço da camada de base de novos pavimentos sobre o efeito da variação da umidade do subleito. O carregamento cíclico é gerado a partir de um cilindro pneumático. A instrumentação é constituída de LVDTs, células de carga e de tensão total que permitem o monitoramento das cargas aplicadas, das tensões no interior das camadas, e deformações elásticas e permanentes na superfície do pavimento. O carregamento cíclico, com frequência de 1 Hz, foi aplicado sobre placas rígidas com diâmetros de 300 mm e 216 mm e magnitudes de 40 kN e 20 kN, respectivamente. A partir das bacias de deflexões obtidas, foi possível, por meio de retro-análise, a determinação dos módulos de resiliência dos materiais e a partir das curvas de recalque obter uma equação da deformação plástica em função do número de ciclos de carga. O equipamento apresentou bom funcionamento, atendeu às expectativas e os transdutores forneceram medidas com a precisão exigida. E a utilização de geogrelha como reforço de camada de base mostrou eficaz tanto na redução das deformações permanentes como elásticas. / This research aims at develop, assembly and test of application of large-scale equipment (width of 1.5 x 1.5 m and height of 1.2 m) for the testing in pavement structures laboratory, with materials, thicknesses of layers and loading conditions similar to the field ones. The research still studied the application of geosynthetics as base layer reinforcement to news pavements by effect of variation in subgrade layer moisture. The loading is cyclic and generated from a pneumatic actuator. The instrumentation is constituted of LVDTs, load-cells and soil pressure transducers that permit monitoring the applied loads and the stress distribution in the interior of the layers, as well as plastic and elastic deformations. The cyclic-loading (frequency of 1 Hz) was applied on a 30-mm-diameter and a 26-mm-diameter rigid plate with force of 40 kN and 20 kN, respectively. From the deflection basin obtained, it is possible, by means of back calculation, the determination of the resilient modulus of the materials and from the deformation basin obtained the equation of permanent deformation in function of the cycle number. The equipment showed a good operation, attended to the expectations and the transducers supplied measures with the precision required.

Sistemas de Transportes Inteligentes (STIs) englobam um conjuntos de tecnologias (Sensoriamento Remoto, Tecnologia da Informação, Eletrônica, Sistemas de Comunicação de Dados entre outros) que visam oferecer serviços e gerenciamento de tráfego avançado para meios de transporte rodoviário, aéreo e outros. A obtenção de informações a respeito das características e das condições do pavimento das estradas constitui uma parte importante dentro do sensoriamento nesses STIs. Investigar novas técnicas, metodologias e meios de automatizar a obtenção dessas informações é parte deste trabalho. Uma vez que existem diferentes tipos de defeitos em vias pavimentadas, esta tese apresenta a proposta de uma metodologia que permite a obtenção, de forma automática, das condições dos pavimentos asfálticos. A obtenção dos dados foi realizada por meio do Sensoriamento Remoto com uso de Veículos Aéreos Não Tripulados. A utilização de técnicas de Aprendizado de Máquina na detecção automática possibilitou alcançar uma acurácia de 99% na detecção de pavimentos asfálticos flexíveis e 92% na identificação de defeitos em alguns experimentos. Como resultado obteve-se o diagnóstico automático, não só das condições da via, mas de diferentes tipos de defeitos presentes em pavimentos. / Intelligent Transport Systems (ITS) is a set of integrated technologies (Remote Sensing, Information Technology, Electronics, Data Communication Systems among others) that aims to provide services and advanced traffic management for road, air, rail and others transportation systems. Obtaining information about characteristics and road pavement conditions is an important part within the sensing these ITS. Investigating new techniques, methods and means to optimize and automate obtaining these information are part of this work, since there are different types of defects on paved roads. Thus, this thesis proposes a methodology that allows automatically obtain information about the condition of the pavement. Data collection was performed with remote sensing technology using Unmanned Aerial Vehicles. Automatic detection was possible through the use of Machine Learning techniques with 99% of accuracy in pavements and 92% in distress identification. As a result we obtained the self-diagnosis, not just the pavement, but different types of distress present in the pavement.

The study of innovative pavements is of significant importance in geotechnical engineering in Brazil, due to the continued need to increase the network of roadways. This requires optimized projects, not only for economic, but also for technical reasons. Technical solutions that use geosynthetics in asphalt overlays have been identified to minimize fatigue and reflective cracks. However, the majority of the application of this technology has ignored the possible additional structural benefits brought by the inclusion of geosynthetics as reinforcement in asphalt layers. The objective of this research is to assess the reinforcement benefits of geogrids placed within asphalt overlays on the structural performance of flexible pavements. In addition, this study investigates the tensile-strain response of geogrids under traffic conditions, induced by cyclic wheel loads generated by a new accelerated pavement testing facility (APT) that was specifically developed for this research. The APT facility consists of a large steel testing box, in which field-scale pavement layers could be constructed. Pavement materials included subgrade soil, aggregate base, hot mix asphalt concrete, asphalt emulsion and a PVA geogrid. Pavement performance was assessed by applying a cyclic wheel load pressure of 700 kPa to the pavement surface. The pavement sections investigated in this study included a geogrid-reinforced and an unreinforced asphalt overlay sections, a single new geogrid-reinforced asphalt layer, and a geogrid-reinforced asphalt overlay with reduced base course thickness. A variety of sensors were used to measure asphalt concrete strains, surface plastic and elastic displacements, and induced traffic loads. Displacements along the geogrid specimens were measured using a tell-tail system. As result, several reinforcement mechanisms of this technique could be quantified in the present study. Polymeric geogrid reinforcements were found to have considerably reduced strains developed at the bottom of asphalt layers, as well as to have reduced vertical stresses in pavement lower layers. Resistance to rutting and lateral movement induced by the geogrids were also clearly evidenced in the presented study. The measurement of displacements along the geogrid provided understanding of the distribution of strains during traffic loading. A mobilized length was identified in geogrid-reinforced sections, showing that the bonding between geogrids and asphalt layers and the stiffness of the geogrid ensured satisfactory performance of the pavement sections. The results also illustrated that the lateral restraining mechanisms effect is a governing mechanism to improve the performance of the asphalt layers by the development of shearing resistance with the geogrids. Overall, it was concluded that geogrids within asphalt overlays act as reinforcement and not merely to delay cracks, providing enhanced performance to flexible pavement structures. / O estudo de pavimentos é de grande importância na Engenharia Geotécnica brasileira devido à crescente necessidade de melhora da situação da rede rodoviária nacional. Para tanto, o desenvolvimento e a aplicação de novas técnicas são necessários, principalmente no âmbito econômico. A técnica do uso de reforços geossintéticos em capa asfáltica é identificada como uma alternativa ao aumento da vida útil do pavimento através da mitigação de trincas por fadiga e de reflexão. No entanto, a maioria das aplicações desta técnica não correlaciona os benefícios estruturais da inclusão do geossintético na capa asfáltica para a melhora do desempenho global do pavimento. O objetivo desta pesquisa é investigar os benefícios estruturais no desempenho de pavimentos flexíveis trazidos pelo reforço de geogrelhas em camadas asfálticas. Ainda neste estudo, será investigada a reposta tensão-deformação destas geogrelhas sobre as condições de tráfego através do uso de ensaios acelerados de pavimento. Um equipamento foi desenvolvido para esta pesquisa e consiste numa caixa metálica de grande porte, em que seções de pavimento em escala real podem ser construídas. O desempenho das seções de pavimento foi avaliado com a aplicação de cargas cíclicas de roda com pressão de contato de 700 kPa. Os materiais que compõem as seções de pavimento incluem solo de subleito, brita graduada simples, concreto betuminoso usinado à quente, emulsão asfáltica e geogrelha de PVA. Foram estudadas uma seção com geogrelha como reforço no recapeamento da camada asfáltica, uma seção idêntica não reforçada, uma seção com uma única capa asfáltica reforçada com geogrelha e uma seção com geogrelha no recapeamento da camada asfáltica, porém com espessura de base reduzida em relação aos demais ensaios. Sensores nas camadas do pavimento mediram tensões e deformações, e deslocamentos plásticos e elásticos na superfície. Deslocamentos ao longo da geogrelha foram monitorados utilizando o sistema tell-tales. Como resultado, mecanismos de reforço foram identificados neste estudo. O uso de uma geogrelha polimérica reduziu consideravelmente as deformações na fibra inferior da capa asfáltica, assim como as tensões verticais nas camadas subjacentes do pavimento. Resistência à formação de trilhas de roda e solevamentos laterais foram também evidenciadas. As medidas de deslocamentos ao longo da geogrelha forneceram entendimento da distribuição de deformações durante o carregamento. Foi identificado o comprimento de geogrelha mobilizado durante os ensaios, mostrando que a aderência entre a geogrelha e as camadas asfálticas e a rigidez da geogrelha asseguraram o desempenho satisfatório das seções de pavimento. Os resultados também mostraram que o efeito do mecanismo de restrição lateral é um mecanismo que governa a melhora no desempenho da capa asfáltica com o uso da geogrelha através do desenvolvimento de resitência ao cisalhamento. Estas observações permitem concluir que a geogrelha na camada asfáltica atua como reforço e não apenas reduzindo a o potencial de trincamento, levando à um aumento no desempenho de estruturas de pavimentos flexíveis.

The study of innovative pavements is of significant importance in geotechnical engineering in Brazil, due to the continued need to increase the network of roadways. This requires optimized projects, not only for economic, but also for technical reasons. Technical solutions that use geosynthetics in asphalt overlays have been identified to minimize fatigue and reflective cracks. However, the majority of the application of this technology has ignored the possible additional structural benefits brought by the inclusion of geosynthetics as reinforcement in asphalt layers. The objective of this research is to assess the reinforcement benefits of geogrids placed within asphalt overlays on the structural performance of flexible pavements. In addition, this study investigates the tensile-strain response of geogrids under traffic conditions, induced by cyclic wheel loads generated by a new accelerated pavement testing facility (APT) that was specifically developed for this research. The APT facility consists of a large steel testing box, in which field-scale pavement layers could be constructed. Pavement materials included subgrade soil, aggregate base, hot mix asphalt concrete, asphalt emulsion and a PVA geogrid. Pavement performance was assessed by applying a cyclic wheel load pressure of 700 kPa to the pavement surface. The pavement sections investigated in this study included a geogrid-reinforced and an unreinforced asphalt overlay sections, a single new geogrid-reinforced asphalt layer, and a geogrid-reinforced asphalt overlay with reduced base course thickness. A variety of sensors were used to measure asphalt concrete strains, surface plastic and elastic displacements, and induced traffic loads. Displacements along the geogrid specimens were measured using a tell-tail system. As result, several reinforcement mechanisms of this technique could be quantified in the present study. Polymeric geogrid reinforcements were found to have considerably reduced strains developed at the bottom of asphalt layers, as well as to have reduced vertical stresses in pavement lower layers. Resistance to rutting and lateral movement induced by the geogrids were also clearly evidenced in the presented study. The measurement of displacements along the geogrid provided understanding of the distribution of strains during traffic loading. A mobilized length was identified in geogrid-reinforced sections, showing that the bonding between geogrids and asphalt layers and the stiffness of the geogrid ensured satisfactory performance of the pavement sections. The results also illustrated that the lateral restraining mechanisms effect is a governing mechanism to improve the performance of the asphalt layers by the development of shearing resistance with the geogrids. Overall, it was concluded that geogrids within asphalt overlays act as reinforcement and not merely to delay cracks, providing enhanced performance to flexible pavement structures. / O estudo de pavimentos é de grande importância na Engenharia Geotécnica brasileira devido à crescente necessidade de melhora da situação da rede rodoviária nacional. Para tanto, o desenvolvimento e a aplicação de novas técnicas são necessários, principalmente no âmbito econômico. A técnica do uso de reforços geossintéticos em capa asfáltica é identificada como uma alternativa ao aumento da vida útil do pavimento através da mitigação de trincas por fadiga e de reflexão. No entanto, a maioria das aplicações desta técnica não correlaciona os benefícios estruturais da inclusão do geossintético na capa asfáltica para a melhora do desempenho global do pavimento. O objetivo desta pesquisa é investigar os benefícios estruturais no desempenho de pavimentos flexíveis trazidos pelo reforço de geogrelhas em camadas asfálticas. Ainda neste estudo, será investigada a reposta tensão-deformação destas geogrelhas sobre as condições de tráfego através do uso de ensaios acelerados de pavimento. Um equipamento foi desenvolvido para esta pesquisa e consiste numa caixa metálica de grande porte, em que seções de pavimento em escala real podem ser construídas. O desempenho das seções de pavimento foi avaliado com a aplicação de cargas cíclicas de roda com pressão de contato de 700 kPa. Os materiais que compõem as seções de pavimento incluem solo de subleito, brita graduada simples, concreto betuminoso usinado à quente, emulsão asfáltica e geogrelha de PVA. Foram estudadas uma seção com geogrelha como reforço no recapeamento da camada asfáltica, uma seção idêntica não reforçada, uma seção com uma única capa asfáltica reforçada com geogrelha e uma seção com geogrelha no recapeamento da camada asfáltica, porém com espessura de base reduzida em relação aos demais ensaios. Sensores nas camadas do pavimento mediram tensões e deformações, e deslocamentos plásticos e elásticos na superfície. Deslocamentos ao longo da geogrelha foram monitorados utilizando o sistema tell-tales. Como resultado, mecanismos de reforço foram identificados neste estudo. O uso de uma geogrelha polimérica reduziu consideravelmente as deformações na fibra inferior da capa asfáltica, assim como as tensões verticais nas camadas subjacentes do pavimento. Resistência à formação de trilhas de roda e solevamentos laterais foram também evidenciadas. As medidas de deslocamentos ao longo da geogrelha forneceram entendimento da distribuição de deformações durante o carregamento. Foi identificado o comprimento de geogrelha mobilizado durante os ensaios, mostrando que a aderência entre a geogrelha e as camadas asfálticas e a rigidez da geogrelha asseguraram o desempenho satisfatório das seções de pavimento. Os resultados também mostraram que o efeito do mecanismo de restrição lateral é um mecanismo que governa a melhora no desempenho da capa asfáltica com o uso da geogrelha através do desenvolvimento de resitência ao cisalhamento. Estas observações permitem concluir que a geogrelha na camada asfáltica atua como reforço e não apenas reduzindo a o potencial de trincamento, levando à um aumento no desempenho de estruturas de pavimentos flexíveis.

Sistemas de Transportes Inteligentes (STIs) englobam um conjuntos de tecnologias (Sensoriamento Remoto, Tecnologia da Informação, Eletrônica, Sistemas de Comunicação de Dados entre outros) que visam oferecer serviços e gerenciamento de tráfego avançado para meios de transporte rodoviário, aéreo e outros. A obtenção de informações a respeito das características e das condições do pavimento das estradas constitui uma parte importante dentro do sensoriamento nesses STIs. Investigar novas técnicas, metodologias e meios de automatizar a obtenção dessas informações é parte deste trabalho. Uma vez que existem diferentes tipos de defeitos em vias pavimentadas, esta tese apresenta a proposta de uma metodologia que permite a obtenção, de forma automática, das condições dos pavimentos asfálticos. A obtenção dos dados foi realizada por meio do Sensoriamento Remoto com uso de Veículos Aéreos Não Tripulados. A utilização de técnicas de Aprendizado de Máquina na detecção automática possibilitou alcançar uma acurácia de 99% na detecção de pavimentos asfálticos flexíveis e 92% na identificação de defeitos em alguns experimentos. Como resultado obteve-se o diagnóstico automático, não só das condições da via, mas de diferentes tipos de defeitos presentes em pavimentos. / Intelligent Transport Systems (ITS) is a set of integrated technologies (Remote Sensing, Information Technology, Electronics, Data Communication Systems among others) that aims to provide services and advanced traffic management for road, air, rail and others transportation systems. Obtaining information about characteristics and road pavement conditions is an important part within the sensing these ITS. Investigating new techniques, methods and means to optimize and automate obtaining these information are part of this work, since there are different types of defects on paved roads. Thus, this thesis proposes a methodology that allows automatically obtain information about the condition of the pavement. Data collection was performed with remote sensing technology using Unmanned Aerial Vehicles. Automatic detection was possible through the use of Machine Learning techniques with 99% of accuracy in pavements and 92% in distress identification. As a result we obtained the self-diagnosis, not just the pavement, but different types of distress present in the pavement.

A presente pesquisa tem por objetivo desenvolver, montar e testar um equipamento de grandes dimensões (largura de 1,5 x 1,5 m e altura de 1,2 m) para o ensaio em laboratório de estruturas de pavimentos com materiais, espessuras de camadas e condições de carregamento similares às de campo. Ainda nesta pesquisa analisou-se o emprego de geossintético como reforço da camada de base de novos pavimentos sobre o efeito da variação da umidade do subleito. O carregamento cíclico é gerado a partir de um cilindro pneumático. A instrumentação é constituída de LVDTs, células de carga e de tensão total que permitem o monitoramento das cargas aplicadas, das tensões no interior das camadas, e deformações elásticas e permanentes na superfície do pavimento. O carregamento cíclico, com frequência de 1 Hz, foi aplicado sobre placas rígidas com diâmetros de 300 mm e 216 mm e magnitudes de 40 kN e 20 kN, respectivamente. A partir das bacias de deflexões obtidas, foi possível, por meio de retro-análise, a determinação dos módulos de resiliência dos materiais e a partir das curvas de recalque obter uma equação da deformação plástica em função do número de ciclos de carga. O equipamento apresentou bom funcionamento, atendeu às expectativas e os transdutores forneceram medidas com a precisão exigida. E a utilização de geogrelha como reforço de camada de base mostrou eficaz tanto na redução das deformações permanentes como elásticas. / This research aims at develop, assembly and test of application of large-scale equipment (width of 1.5 x 1.5 m and height of 1.2 m) for the testing in pavement structures laboratory, with materials, thicknesses of layers and loading conditions similar to the field ones. The research still studied the application of geosynthetics as base layer reinforcement to news pavements by effect of variation in subgrade layer moisture. The loading is cyclic and generated from a pneumatic actuator. The instrumentation is constituted of LVDTs, load-cells and soil pressure transducers that permit monitoring the applied loads and the stress distribution in the interior of the layers, as well as plastic and elastic deformations. The cyclic-loading (frequency of 1 Hz) was applied on a 30-mm-diameter and a 26-mm-diameter rigid plate with force of 40 kN and 20 kN, respectively. From the deflection basin obtained, it is possible, by means of back calculation, the determination of the resilient modulus of the materials and from the deformation basin obtained the equation of permanent deformation in function of the cycle number. The equipment showed a good operation, attended to the expectations and the transducers supplied measures with the precision required.

The deployment of a modern road system, with all necessary infrastructure needed for users to travel in safety and comfort, requires high levels of financial investments. The expenses with substantial maintenance and early reconstruction of our tracks are unacceptable, as we have field and laboratory equipment that allows us for a better understanding of materials and design methods. Thus, this research had as general objectives structuring a database with materials and typical elastic parameters of flexible pavements of Rio Grande do Sul roads, through the process of modulus backcalculation, and determine the best structural options regarding the cost-benefit relationship, making flexible pavement project engineers job easier. There were got the resilient modules of five federal highways located in our state (BR 158, BR 285, BR 287, BR 290 e BR 392), through backcalculated deflectometric basins collected with FWD equipment, provided by DNIT. After the application of a statistical filter based on the coefficient of variation percentage, in order to eliminate the spurious data, a typical module database of the resilient materials evaluated was generated. Based on the data and on the literature, there were defined structural groups based on different structural assemblies through different combinations between resilient modules and thicknesses of layers commonly used in flexible pavements. Using mechanistic analysis concepts, it was evaluated by the AEMC software, specific tensile strains in lower fiber coating (t), and subgrade top compression (c), which, later subsidize the implementation of performance models for fatigue and permanent deformation consolidated in the literature, enabling obtaining the N number of standard axles for each structural assembly set. At the same time, using DNIT road cost system (SICRO II), pavement services were budget, determining the cost per km for the structures previously defined. Comparing the cost/km and critical N data (evaluated from the comparison of results obtained by the models of performance) there was obtained the cost/benefit ratio for all data sets. Evaluating the 100 most economic positions, it is observed that 100% of structural assemblies have the highest arbitrated asphalt concrete thicknesses (12.5 cm). It is also evident, the influence that the asphalt concrete has, as 88% of occurrences among the top 100 positions have the highest resilient arbitrated module. Thus, it is concluded that the variables that produce the best cost/benefit relationship are the modulus and the thickness of the asphalt concrete layer. / A implantação de sistemas viários modernos, com toda infraestrutura necessária para que o usuário trafegue com segurança e conforto, requer elevados níveis de investimentos financeiros. Os gastos substanciais com manutenção e reconstrução precoce de nossos pavimentos são inaceitáveis, uma vez que dispomos de equipamentos de campo e laboratório que permitam melhor entendimento acerca dos materiais e métodos de projeto. Desta forma, esta pesquisa teve como objetivos gerais estruturar-se um banco de dados com materiais e parâmetros elásticos típicos de pavimentos flexíveis do Rio Grande do Sul, através do processo de retroanálise, determinando-se as melhores opções estruturais com vistas à relação custo-benefício, facilitando o trabalho de engenheiros em projetos de pavimentos flexíveis. Foram obtidos os módulos resilientes de cinco rodovias federais localizadas no estado (BR 158, BR 285, BR 287, BR 290 e BR 392), através de retroanálise das bacias deflectométricas coletadas com o equipamento FWD, disponibilizadas pelo DNIT. Após a aplicação de um filtro estatístico baseado no coeficiente de variação percentual, no intuito de eliminarem-se os dados espúrios, gerou-se um banco de dados de módulos resilientes típicos dos materiais avaliados. A partir do banco de dados e de consulta bibliográfica, definiram-se conjuntos estruturais por meio de diferentes combinações entre módulos resilientes e espessuras de camadas comumente utilizadas em pavimentos flexíveis. Utilizando-se os conceitos de análise mecanicista, avaliou-se através do software AEMC, as deformações específicas de tração na fibra inferior do revestimento (t), e de compressão no topo do subleito (c), as quais, posteriormente, subsidiaram a aplicação de modelos de desempenho para fadiga e deformação permanente consolidados na literatura, permitindo a obtenção do número N de eixos padrões para cada conjunto estrutural definido. Em paralelo, empregando-se o sistema de custos rodoviários (SICRO II) do DNIT, orçaram-se os serviços de pavimentação, determinando-se o custo/km para as estruturas previamente definidas. Cruzando-se os dados de custo/km e N crítico (avaliado a partir da comparação dos resultados obtidos pelos modelos de desempenho), obteve-se a relação custo/benefício para todos os conjuntos de dados. Avaliando-se as 100 posições mais econômicas, observa-se que 100% dos conjuntos estruturais possuem as maiores espessuras de concreto asfáltico arbitradas (12,5 cm). Percebese também, a influência do módulo do concreto asfáltico, onde, 88 % das ocorrências entre as 100 primeiras posições possuem o maior módulo resiliente arbitrado. Desta forma, conclui-se que as variáveis que produzem as melhores relações custo/benefício são o módulo e a espessura da camada de concreto asfáltico.

Este trabalho tem por objetivo apresentar uma alternativa para a utilização dos resíduos das minerações de quartzito em sub-bases ou bases de pavimentos flexíveis. A adoção da alternativa para uso destes resíduos poderá não só diminuir o impacto ambiental das minerações, mas também possibilitará a valorização desses materiais, principalmente, para uso na pavimentação. No processo de mineração no Brasil, cerca de 90% de material constitui-se de resíduos, cujo aproveitamento tem sido ainda muito reduzido. Para o estudo da viabilidade técnica do emprego destes resíduos, fez-se um estudo de caso de quartzitos localizados na região do Sudoeste Mineiro, compreendendo os municípios de Alpinópolis, São José da Barra, São João Batista do Glória e Guapé, uma das importantes regiões brasileiras de mineração desta rocha. Foram caracterizados estes resíduos e estudadas misturas com solos de maior ocorrência da região (Latossolo Vermelho-Escuro e Latossolo Vermelho- Amarelo). Foram preparadas misturas agregado-solo, com granulometria descontínua, segundo proposta de Nogami e Villibor (1984 e 1995), e com granulometria contínua, segundo os critérios tradicionais de estabilização. Com essas misturas foram realizados ensaios de compactação, índice de suporte Califórnia e módulo de resiliência. Os resultados indicam que não há influência significativa da distribuição granulométrica nas propriedades mecânicas das misturas solo-resíduo e que os valores encontrados indicam um bom comportamento quanto à resistência e à deformabilidade, comparáveis aos materiais nobres granulares e misturas solo-agregado convencionais. A indicação da possibilidade de utilizar misturas com granulometria contínua deve ser realçada pois propicia melhores resultados do ponto de vista ambiental devido ao aproveitamento integral de todas as frações do resíduo, sem necessidade de inclusão de beneficiamentos adicionais. / The purpose of this study is to present an alternative use for quartzite mining wastes as base or subbase materials of flexible pavements. This proposition may not only reduces environmental impacts of quartzite extraction, but also valorises the quartzite aggregates, mainly for road applications. In Brazil quartzite extraction process produces about 90% of waste, and the use of this residue is still remarkably low. To establish the technical feasibility of employing this waste as pavement material a laboratory study was carried out. Mining residues were collected in four quartzite quarries located in the Southwest region of Minas Gerais, which is one of the most important Brazilian areas of quartzite mining, were characterized. Soil occurrences in the same region were also studied for mixing with quartzite waste. Mechanical properties of soil-quartzite waste aggregate mixtures were determined using California Bearing Ratio and Resilient Modulus tests. Two types of mixtures were evaluated: a gap-graded gradation mixture, in accordance with Nogami and Villibor proposition (1994 and 1995), and a well-graded mixture, according to the traditional granular stabilization criteria. The results show that there is no expressive influence of the quartzite gradation on the mechanical properties of soil-waste aggregate mixtures. The laboratory results indicate a high resistance and a low deformability of soilwaste aggregate mixture, comparable with standard unbounded granular materials and soil-conventional aggregate mixtures. The possibility of using wellgraded mixtures can provide an additional environmental benefit due to the entirely use of all waste fractions, with no need of crushing operation.