Estimar com acurácia a vida útil de um pavimento é um dos maiores desafios que enfrentam os engenheiros rodoviários. Recentemente uma nova ferramenta tem sido utilizada para estimar de forma mais realista o desempenho de pavimentos; trata-se dos simuladores de tráfego. Neste contexto, esta dissertação apresenta um estudo do comportamento de um pavimento flexível típico da Região Sul do Brasil, submetido a ensaios acelerados com um simulador de tráfego linear móvel (semelhante ao HVS da República Sul-Africana). O pavimento encontra-se na rodovia BR-290, uma das principais vias do Rio Grande do Sul, que está desde 1997 sob concessão à iniciativa privada. De maio a outubro de 2007 duas seções testes com idêntica estrutura de pavimento, construídas em outubro de 2004, foram solicitadas pelo simulador de tráfego. A primeira seção teste, situada na faixa externa da pista, tinha sido solicitada pelo tráfego real (com elevada concentração de veículos de carga), estimando-se que, desde a construção até o início dos ensaios acelerados, recebera aproximadamente 4,0 x106 operações equivalentes do eixo padrão (eixo simples com rodas duplas com carga igual a 8,2 tf), calculadas empregando-se os fatores de equivalência de carga da AASHTO (NAASHTO). A outra seção teste, por estar situada no acostamento da rodovia, praticamente não tinha sido previamente solicitada pelo tráfego. O simulador de tráfego aplicou a essas seções testes, respectivamente, 170 mil e 255 mil ciclos de carga de um semi-eixo simples de rodas duplas de 8 tf (equivalente a carga de eixo de 16 tf). Para acompanhar o comportamento do pavimento, mediram-se, ao longo dos períodos de ensaio, deflexões e afundamentos nas trilhas de rodas. Trincas foram medidas e mapeadas, calculando-se um índice de densidade de trincamento. Dados de temperatura e precipitação pluviométrica também foram obtidos. As medidas de campo evidenciaram uma significativa aceleração na degradação do pavimento quando submetido à ação do simulador. Com os ensaios acelerados concluídos, amostras das camadas asfálticas das duas seções testes foram extraídas, determinando-se em laboratório valores de resistência à tração, módulo de resiliência (com diferentes tempos de carga) e curvas de fadiga. Desse modo, foi possível estimar a tendência de desempenho do pavimento desde a sua construção até o término de sua vida de serviço, comparando-se a ação do simulador com a do tráfego real. Na análise foram considerados os efeitos da velocidade (baixa) do carregamento imposto pelo simulador de tráfego nos módulos de deformabilidade do ligante asfáltico e da mistura asfáltica. Também foi avaliado o efeito acelerador na degradação do pavimento, decorrente das elevadas tensões geradas pela carga de eixo do simulador, muito superior às correspondentes a veículos comerciais. Assim, estimou-se que um ciclo de carga (carga de eixo de 16 tf) do simulador móvel, aplicado à velocidade de 8 km/h, corresponde à passagem de 30 a 40 eixos padrão, na velocidade do tráfego real, e que a vida de serviço do pavimento analisado é de aproximadamente 8,2 x106 eixos padrão (NAASHTO). / The accurate prediction of pavements lives is one of the most difficult challenges that Pavement Engineers face. Traffic simulators have been recently used as a new tool to improve the prediction of pavements performances: In this context, this MSc Thesis presents a study on the behavior of an asphalt pavement with structure typical of those built in Southern Brazil, submitted to accelerated testing by a mobile traffic simulator (similar to the South African HVS). The pavement is on BR-290, one of the most important highways in Rio do Grande do Sul (Brazil southernmost state); a toll-road since 1997. From May to October 2007, two test sections with identical structures, built in 2004, were loaded by the traffic simulator. The first section was in one of the outer lanes of the highway and before the beginning of accelerated tests had been trafficked by some 4 million ESALs (82 kN equivalent single axle loads). The other test section, since was on one of the highway shoulders, had practically received no traffic. The traffic simulator applied 170,000 and 255,000 repetitions of 160-kN axle load to those test sections, respectively. In order to follow pavement performance along the traffic periods, deflections and rut depths were measured. Cracks were mapped as soon as they appeared and a Cracking Density Index was computed. Air temperature and rainfall data were also stored. Field measurements displayed a remarkably acceleration in pavements distress due to the traffic simulator action. After accelerated testing ending, asphalt mixes specimens were cored and tested to tensile strength and resilient modulus. Fatigue curves were also obtained through laboratory testing. Accelerated testing, complemented by laboratory results, allowed estimating a tendency for pavement performance, from construction to the end of its service live, and comparing the action of the traffic simulator to that of real traffic. The effects of the low loading speed of the traffic simulator on the asphalt binder and asphalt mixture resilient modulus were evaluated; as well as the acceleration of pavements distress due to high stresses generated by the traffic simulator axle load, that largely exceeds those applied by commercial vehicles. Thus, it was estimated that a loading cycle (160-kN axle load) of the traffic simulator, applied at 8 km/h, would cause the same distress than 30 to 40 ESALs applied at commercial speed. It was also concluded that the service life of the analyzed pavement structure was approximately 8.2 million ESALs.

O fresado asfáltico ou Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), como é conhecido em língua inglesa, é um material proveniente da fresagem de revestimentos asfálticos quando da restauração de pavimentos flexíveis. Esse material é produzido em grandes quantidades nas grandes cidades, o que justifica a busca de soluções para sua destinação final. Neste trabalho foram estudados os efeitos da incorporação de RAP em Concreto Compactado com Rolo (CCR). Foram produzidas seis diferentes misturas de CCR. O CCR de referência (CCR1) foi produzido com areia industrial e serviu de parâmetro para análise das demais misturas: CCR com areia natural (CCR2), CCR com substituição de 100% da areia por RAP (CCR1AF), CCR com substituição de 100% do pedrisco por RAP (CCR1PF), CCR com substituição de 100% da brita 1 por RAP (CCR1 BF) e CCR com substituição de 50% de agregado natural por 50% da fração total do RAP (CCR1FT). Os ensaios de compressão diametral e tração na flexão mostraram que a incorporação de RAP, em qualquer fração, diminui bruscamente a resistência mecânica dos corpos de prova, em relação ao CCR de referência, sendo a queda mais acentuada no caso da resistência à compressão. O módulo de elasticidade obtido por meio da instrumentação dos corpos de prova com LVDT (Linear Variable Differential Transformer) e strain gages, assim como o módulo de elasticidade dinâmico, obtido por pulso ultrassônico, apresentaram quedas significativas, quando comparados ao CCR de referência. Os CCR com incorporação de RAP apresentaram queda nos valores de tenacidade e aumento na resistência de propagação da trinca. As observações com microscópio óptico, lupa estereoscópica e com microscópio eletrônico de varredura mostraram que a interface entre o agregado fresado e a pasta de cimento foi prejudicada pela presença do filme asfáltico nos agregados de RAP. Embora a incorporação do RAP na mistura de CCR diminua a resistência das misturas e afete todos os parâmetros mecânicos, ainda assim é um material que pode ser utilizado como base e subbase de pavimentos, pois alcançou parâmetros mecânicos que viabilizam seu uso. / Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) is a material obtained from asphalt pavement drilled during the restoration of flexible pavements. This material is produced in large amounts in large cities, what justifies the search for alternatives for its final disposal. In this paper, we will see the effects of the addition of RAP on Roller Compacted Concrete (RCC). Six different mixes of RCC were produced. The reference RCC (RCC1) was produced with industrial sand and used to verify the effects of RAP incorporation on mixes: RCC with natural sand (RCC2), RCC with the replacement of 100% of sand with RAP (RCC1AF), RCC with the replacement of 100% of small rocks with RAP (RCC1 PF), RCC with the replacement of 100% of gravel with RAP (RCC1BF) and RCC with the replacement of 50% of natural aggregate with 50% of the total RAP (RCC1FT). The diametral compression and bending traction tests show that the addition of RAP, at any rate, abruptly decreases the strength of specimens compared with the reference RCC, and the decrease was greater for cylindrical specimens. The elastic modulus obtained through the instrumentation of specimens with LVDT (Linear Variable Differential Transformer) and strain gage, as well as those obtained by ultrasonic wave pulse showed significant decreases as compared with the reference RCC. The RCC specimens with added RAP showed a decrease in toughness values and an increase in the spreading resistance of the cracks. Observations through optical microscope, stereoscopic glass and scanning electron microscope show that the interface between the milled aggregate and the cement paste was damaged by the presence of asphalt film in RAP aggregates. Even though the addition of RAP in the RCC mixture decreases the strength of the mixtures and affects all the mechanical parameters, it can still be used as a base and subbase material for paving, since mechanical parameters have been met and make possible its use.

A elaboração de um programa de gerenciamento de uma rede rodoviária implica na utilização de montantes consideráveis de recursos em sua recuperação e manutenção. Neste cenário, ressalta-se a importância da validação de uma nova tecnologia de avaliação funcional de pavimentos para aplicação em rodovias brasileiras que permita a coleta de informações de forma automática, sem a interferência do profissional, minimizando o tempo de coleta e processamento de dados, reduzindo-se as interferências com o tráfego e garantindo informações de qualidade e de rápida restituição. O presente trabalho tem como objetivo a contribuição para o processo de avaliação funcional de pavimentos através validação de resultados do inventário funcional de pavimentos flexíveis com o emprego do equipamento Pavement Scanner, o que pode ser um novo processo que garanta a integridade, a confiabilidade e a plena restituição das informações para o projeto e programa de gestão de pavimentos. Para tanto, seções-teste foram inventariadas e estudadas, onde avaliou-se as condições funcionais do pavimento de acordo com a metodologia tradicional de avaliação da superfície do pavimento e sob a utilização do equipamento Pavement Scanner. Os resultados obtidos pelos diferentes métodos foram analisados e comparados, buscando-se determinar a variação obtida pelas diferentes técnicas de avaliação do pavimento, além da análise da repetitividade e reprodutividade de cada uma destas técnicas. Adicionalmente, foi estudada a aplicabilidade dos resultados obtidos pelo Pavement Scanner no cálculo do PCI (Índice da Condição do Pavimento, do inglês Pavement Condition Index), que é muito utilizado no exterior e considerado uma ferramenta eficaz na gerência de pavimentos. / The development of a road network management program implies the use of significant amounts of resources in their recovery and maintenance. In this scenario, it emphasizes the importance of validating a new technology of functional Pavement assessment for use in Brazilian highways that allows the automatic collection of information, without the interference of a professional, minimizing the time in collecting and processing of data, reducing interference with traffic and ensuring information quality and fast refund. This study aims to contribute to the process of functional pavement evaluation through the validation of results of the functional inventory of flexible pavements with the use of Pavement Scanner equipment, which can be a new process to ensure the integrity, reliability and full refund of information for the pavement management program. With this purpose, sections-tests were surveyed and studied, in which the functional pavement conditions were evaluated according to the traditional method of pavement surface evaluation and with the use of Pavement Scanner equipment. The results obtained by different methods were analyzed and compared, in order to determine the variation obtained by the different pavement evaluation techniques, in addition to the analysis of repeatability and reproducibility of each of these techniques. Furthermore, it was studied the applicability of the results obtained by Pavement Scanner in the calculation of PCI (Pavement Condition Index), which is widely used abroad and considered an effective tool in pavement management.

Apresenta-se um processo de retroanálise de pavimentos flexíveis baseado na teoria do ponto inerte para a retroanálise do subleito, readaptado para bacias de deflexões teóricas obtidas com o carregamento para o ensaio com a viga Benkelman. Além da retroanálise do subleito, foi desenvolvido um modelo matemático fatorial para a obtenção do módulo resiliente equivalente das camadas presentes sobre o subleito, consideradas como uma única, denominada camada equivalente. Para a readaptação da teoria do ponto inerte e elaboração do modelo fatorial foram utilizados bancos de dados de bacias deflectométricas teóricas geradas pelo programa ELSYM5. Avaliou-se o erro na retroanálise do subleito e da camada equivalente para o processo proposto mediante comparações com outras metodologias semelhantes de retroanálise. A teoria do ponto inerte proporciona o desenvolvimento de um algoritmo simples, convergente e de resposta única para retroanálise de subleito de pavimentos flexíveis, minimizando a influência da experiência do engenheiro na resposta do problema. O procedimento de retroanálise elaborado nesta pesquisa caracteriza-se por simplicidade, sendo de uso adequado, entre outros, para avaliações em nível de rede. / A backcalculation procedure for flexible pavements is introduced based on inertial point theory for subgrade backcalculation readapted to theoretical deflection basins obtained with the load to Benkelman beam test. Beside subgrade backcalculation, it was developed a factorial mathematical model to obtain equivalent resilient modulus from the layers presents upon subgrade, considered as unique and denominated equivalent layer. To the readaptation of inertial point theory and preparing of factorial model were used theoretical deflection bowls data base generated by ELSYM5 program. The subgrade and equivalent layer modulus backcalculation were evaluated to the proposed process through others similar backcalculation methodologies. The inertial point theory provides the development of simple algorithms, convergent and with unique solution for flexible pavements subgrade backcalculation minimizing the influence of engineer experience in the problem answer. The backcalculation procedure developed in this research is characterized by simplicity being of suitable use at network evaluation level among others.

Estimar com acurácia a vida útil de um pavimento é um dos maiores desafios que enfrentam os engenheiros rodoviários. Recentemente uma nova ferramenta tem sido utilizada para estimar de forma mais realista o desempenho de pavimentos; trata-se dos simuladores de tráfego. Neste contexto, esta dissertação apresenta um estudo do comportamento de um pavimento flexível típico da Região Sul do Brasil, submetido a ensaios acelerados com um simulador de tráfego linear móvel (semelhante ao HVS da República Sul-Africana). O pavimento encontra-se na rodovia BR-290, uma das principais vias do Rio Grande do Sul, que está desde 1997 sob concessão à iniciativa privada. De maio a outubro de 2007 duas seções testes com idêntica estrutura de pavimento, construídas em outubro de 2004, foram solicitadas pelo simulador de tráfego. A primeira seção teste, situada na faixa externa da pista, tinha sido solicitada pelo tráfego real (com elevada concentração de veículos de carga), estimando-se que, desde a construção até o início dos ensaios acelerados, recebera aproximadamente 4,0 x106 operações equivalentes do eixo padrão (eixo simples com rodas duplas com carga igual a 8,2 tf), calculadas empregando-se os fatores de equivalência de carga da AASHTO (NAASHTO). A outra seção teste, por estar situada no acostamento da rodovia, praticamente não tinha sido previamente solicitada pelo tráfego. O simulador de tráfego aplicou a essas seções testes, respectivamente, 170 mil e 255 mil ciclos de carga de um semi-eixo simples de rodas duplas de 8 tf (equivalente a carga de eixo de 16 tf). Para acompanhar o comportamento do pavimento, mediram-se, ao longo dos períodos de ensaio, deflexões e afundamentos nas trilhas de rodas. Trincas foram medidas e mapeadas, calculando-se um índice de densidade de trincamento. Dados de temperatura e precipitação pluviométrica também foram obtidos. As medidas de campo evidenciaram uma significativa aceleração na degradação do pavimento quando submetido à ação do simulador. Com os ensaios acelerados concluídos, amostras das camadas asfálticas das duas seções testes foram extraídas, determinando-se em laboratório valores de resistência à tração, módulo de resiliência (com diferentes tempos de carga) e curvas de fadiga. Desse modo, foi possível estimar a tendência de desempenho do pavimento desde a sua construção até o término de sua vida de serviço, comparando-se a ação do simulador com a do tráfego real. Na análise foram considerados os efeitos da velocidade (baixa) do carregamento imposto pelo simulador de tráfego nos módulos de deformabilidade do ligante asfáltico e da mistura asfáltica. Também foi avaliado o efeito acelerador na degradação do pavimento, decorrente das elevadas tensões geradas pela carga de eixo do simulador, muito superior às correspondentes a veículos comerciais. Assim, estimou-se que um ciclo de carga (carga de eixo de 16 tf) do simulador móvel, aplicado à velocidade de 8 km/h, corresponde à passagem de 30 a 40 eixos padrão, na velocidade do tráfego real, e que a vida de serviço do pavimento analisado é de aproximadamente 8,2 x106 eixos padrão (NAASHTO). / The accurate prediction of pavements lives is one of the most difficult challenges that Pavement Engineers face. Traffic simulators have been recently used as a new tool to improve the prediction of pavements performances: In this context, this MSc Thesis presents a study on the behavior of an asphalt pavement with structure typical of those built in Southern Brazil, submitted to accelerated testing by a mobile traffic simulator (similar to the South African HVS). The pavement is on BR-290, one of the most important highways in Rio do Grande do Sul (Brazil southernmost state); a toll-road since 1997. From May to October 2007, two test sections with identical structures, built in 2004, were loaded by the traffic simulator. The first section was in one of the outer lanes of the highway and before the beginning of accelerated tests had been trafficked by some 4 million ESALs (82 kN equivalent single axle loads). The other test section, since was on one of the highway shoulders, had practically received no traffic. The traffic simulator applied 170,000 and 255,000 repetitions of 160-kN axle load to those test sections, respectively. In order to follow pavement performance along the traffic periods, deflections and rut depths were measured. Cracks were mapped as soon as they appeared and a Cracking Density Index was computed. Air temperature and rainfall data were also stored. Field measurements displayed a remarkably acceleration in pavements distress due to the traffic simulator action. After accelerated testing ending, asphalt mixes specimens were cored and tested to tensile strength and resilient modulus. Fatigue curves were also obtained through laboratory testing. Accelerated testing, complemented by laboratory results, allowed estimating a tendency for pavement performance, from construction to the end of its service live, and comparing the action of the traffic simulator to that of real traffic. The effects of the low loading speed of the traffic simulator on the asphalt binder and asphalt mixture resilient modulus were evaluated; as well as the acceleration of pavements distress due to high stresses generated by the traffic simulator axle load, that largely exceeds those applied by commercial vehicles. Thus, it was estimated that a loading cycle (160-kN axle load) of the traffic simulator, applied at 8 km/h, would cause the same distress than 30 to 40 ESALs applied at commercial speed. It was also concluded that the service life of the analyzed pavement structure was approximately 8.2 million ESALs.

A reciclagem profunda com espuma de asfalto tem sido uma alternativa de sucesso para a restauração de pavimentos degradados. Em relação às soluções tradicionais de reabilitação, como os recapeamentos, tem a vantagem de proporcionar a correção de defeitos em camadas inferiores, com a manutenção ou pequena elevação do greide da pista, além de ganhos ambientais, como um menor consumo de materiais virgens da natureza e redução do volume de material descartado. Entretanto, no Brasil não há método para dimensionamento estrutural para esta tecnologia, o que dificulta seu emprego. Para o desenvolvimento de um procedimento de dimensionamento que contemple este tipo de solução, foram estudados métodos presentes na bibliografia internacional: guia da AASHTO de 1993 e Caltrans, dos EUA, TRL386 e TRL611, da Inglaterra, as duas versões do guia sul-africano TG2 e os métodos oriundos do Austroads, tanto o procedimento interino de 2011 como adaptações de órgãos da Austrália e Nova Zelândia. Observou-se divergência de opiniões quanto ao comportamento do material reciclado com espuma de asfalto. Alguns órgãos e autores consideram o comportamento do mesmo mais próximo às misturas asfálticas, sendo o mecanismo de falha o trincamento, e outros o definem como semelhante a um material granular modificado com alta coesão e ruptura devido às deformações permanentes. Correlaciona-se tal associação ao teor de espuma usualmente utilizado nas obras rodoviárias. Outros aspectos que se destacam para este tipo de base são o ganho de resistência ao longo do tempo devido à cura, mesmo com início da operação da rodovia e a importância da infraestrutura remanescente no dimensionamento. Tais fatos foram corroborados pelos estudos de caso e resultados do trecho experimental construído na Rodovia Ayrton Senna - SP 070, monitorado por meio de ensaios deflectométricos com FWD durante um ano. Como resultado do trabalho, foi proposto um procedimento para o dimensionamento estrutural de pavimentos com camadas recicladas a frio com espuma de asfalto utilizando dados deflectométricos que atende o método do Manual de Pavimentação do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e incorpora diferentes aspectos na análise mecanicista. Outras conclusões são a viabilidade técnica a longo prazo da solução mencionada e a importância do controle tecnológico, com ênfase para o monitoramento deflectométrico nos primeiros meses de operação do pavimento para averiguar a evolução da cura do material. / Full-depth pavement reclamation with foamed asphalt has been a successful alternative for the rehabilitation of degraded pavements. In relation to the traditional rehabilitation methods, such as overlays, it has the advantage of provide the correction of the lower layer\'s defects considering the maintenance of the road grade or slight increase of it. Besides that, there are environmental gains, with less consumption for virgin materials and reduction of discarded material volume. However, in Brazil there is no structural design method for this technology, which hinders its use. To develop a design procedure which includes this kind of solution, several international methods were studied, like AASHTO (1993) and CALTRANS, from the USA; TRL386 and TRL611, from England; TG2 guide, from South Africa; and methods derived from the Austroads were studied, both, the interim procedure 2011 and local departments adaptations from Australia and New Zealand. There are divergent opinions of the behavior of the recycled material with foamed bitumen. Some agencies and authors consider the behavior of it similar to the asphalt mixtures, and the failure mechanism cracking due to fatigue. Others define it as similar to modified granular material with high cohesion and disruption due to permanent deformation. Such association is related to the foamed asphalt content usually used in road works. Other aspects that stand for such basecourse material are the gain of strength over time due to cure, even with the beginning of the highway operation and the importance of the remaining pavement\'s layers in design process. These facts were corroborated by case studies and results of the test section built in Ayrton Senna Highway - SP 070, which was monitored through falling weight deflectometer (FWD) measurements for a year. As result of this work, it is proposed a procedure for the structural design of cold recycled pavements with foamed asphalt using deflectometer data that meets the method of paving manual of the Brazilian National Department of Transport Infrastructure (DNIT). Other findings are the technical long-term viability of that solution and the importance of technological control, with emphasis on the deflection monitoring in early pavement operation to ascertain the evolution of the curing process.

A utilização de materiais reciclados na pavimentação é uma técnica que possibilita tanto benefícios econômicos quanto ambientais, contribui para a restauração das estruturas e proporciona a manutenção de condições ideais do nível de qualidade dos pavimentos. O objetivo deste estudo é avaliar o comportamento quanto à deformação permanente de quatro misturas a frio estabilizadas com emulsão asfáltica e asfalto espumado, analisando os resultados obtidos em três procedimentos de ensaio de Flow Number adaptados para misturas recicladas a frio. Os procedimentos foram baseados na norma ABNT NBR 16505 (2016), no estudo de misturas recicladas feito por Kim e Lee (2012) e em resultados de simulações de estruturas de pavimento de trechos experimentais, por meio do software 3D-Move. Nos diferentes procedimentos, variou-se a tensão vertical e a temperatura de ensaio, além da verificação da influência do processo de cura no desempenho dos materiais. Os resultados do ensaio de Flow Number demonstraram, de forma geral, a melhora no desempenho das quatro misturas recicladas a frio com maior tempo de cura, não ocorrendo deformação permanente ao longo do ensaio. Este foi um fator preponderante para o desempenho das misturas asfálticas recicladas a frio, nas condições apresentadas, conferindo melhor desempenho para as amostras curadas. A granulometria das misturas estabilizadas com asfalto espumado e cimento Portland, utilizado como fíler, também conferiram maior resistência à deformação permanente das misturas. A granulometria das amostras com maior quantidade de material asfáltico reciclado pode influenciar seu comportamento quanto à deformação permanente, a depender da estrutura das partículas de material asfáltico reciclado, assim como a forma de dispersão do ligante, uma vez que a mistura estabilizada com emulsão apresentou maior dependência da temperatura e tensão vertical aplicada em comparação às misturas que foram estabilizadas com asfalto espumado. O ensaio de Flow Number mostrou ser uma ferramenta útil para a investigação da deformação permanente de misturas recicladas a frio. / The use of recycled materials in the pavement rehabilitation is a technique that allows both economic and environmental benefits, contributes to the restoration of the structural capacity, and maintains the ideal conditions of the quality level of the pavement. The objective of this study is to evaluate the behavior with respect to permanent deformation of four asphalt mixtures stabilized with asphalt emulsion and foamed asphalt, analyzing the results obtained in three Flow Number test procedures adapted for cold recycled mixtures. The procedures were based on ABNT NBR 16505 (2016), the study of recycled mixtures made by Kim and Lee (2012), and results of simulations of pavement structures of experimental sections, using 3D-Move software. In the different procedures, the vertical stress and the test temperature were varied, besides the verification of the influence of the curing process on the performance of the materials. The results of the Flow Number test showed, in general, the improvement in the performance of the four cold recycled mixtures with longer curing time, with no permanent deformation occurring during the test. It was a preponderant factor for the performance of the asphalt mixtures, giving better performance for the cured samples. The gradation of the mixtures stabilized with foamed asphalt and Portland cement, used as filler, also gave greater resistance to the permanent deformation. The gradation of the samples with the highest amount of recycled asphalt material can influence their behavior regarding permanent deformation, depending on the structure of the particles, as well as the dispersion form of the binder into the mixture, that influences the performance of the cold recycled mixtures. Since the stabilized emulsion mixture showed greater dependence on the temperature and the vertical tension applied compared to other mixtures that were stabilized with foamed asphalt. The Flow Number test proved to be a useful tool for investigating the permanent deformation of cold recycled mixtures.

Este trabalho apresenta um procedimento para auxiliar na determinação da vida útil de pavimentos flexíveis através da determinação de tensões e deformações causadas pela solicitação de um eixo padrão na estrutura de pavimentos flexíveis utilizando Redes Neurais Artificiais. Para treinamento e validação das redes foram utilizadas bacias de deflexões hipotéticas geradas com o auxílio do programa ELSYM5, simulando o carregamento com falling weight deflectometer. Foram criados quatro conjuntos de bacias hipotéticas, dois para pavimentos de três camadas e dois para pavimentos de quatro camadas. As redes neurais artificiais foram treinadas e validadas utilizando-se o simulador EasyNN-plus, que utiliza redes multilayer perceptron com algoritmo de aprendizagem backpropagation. Os dados de entrada das redes são as espessuras das camadas do pavimento e a bacia de deflexão. Como saída, têm-se as tensões e deformações na face inferior do revestimento e no topo do subleito e os módulos de resiliência das camadas do pavimento. Foram determinadas retas de regressão, coeficientes de regressão e histogramas de erros entre os valores reais (ELSYM5) e os valores previstos (RNA). Os resultados obtidos pelas redes neurais artificiais apresentaram boa correlação com os valores reais, demonstrando a capacidade das redes neurais para auxiliar na determinação da vida útil de pavimentos flexíveis, ao estimar diretamente as tensões e deformações em pontos específicos da estrutura. / This paper presents a procedure to assist the evaluation of the remaining life of flexible pavements by means of the determination of stresses and strains caused by a standard load in flexible pavements structures using artificial neural networks. Hypothetical deflections basins, generated by the ELSYM5 program, simulating the load applied by a falling weight deflectometer, were used to train and to validate the networks. Four sets of hypothetical basins were created, two for pavements with three layers and two for pavements with four layers. The artificial neural networks were trained and validated using the EasyNN-plus simulator, which uses multilayer perceptron networks with back-propagation learning algorithm. The networks input data are the pavements layers thickness and the deflection basin. The networks outputs are the stresses and strains in the bottom of the asphalt layer and at the top of the subgrade and resilience modulus of the pavement layers. The results obtained by the artificial neural networks showed good correlation with the real values, demonstrating that neural networks have capacity to assist in the evaluation of the remaining life of flexible pavements, estimating directly the stresses and strains of specific points of the pavement structure.

A avaliação estrutural é muito importante para os sistemas de gerência de pavimentos, principalmente, para as análises em nível de projeto. Os métodos de dimensionamento de reforço em uso no Brasil, baseado apenas na deflexão recuperável máxima, não exploram todas as potencialidades das avaliações estruturais não destrutivas, pois utilizam expressões empíricas, não associadas diretamente ao comportamento mecanístico do pavimento. Este trabalho tem por objetivo analisar os métodos existentes no Brasil para o dimensionamento de reforço de pavimento flexíveis e compará-los com o dimensionamento mecanístico, baseado nas propriedades mecânicas das camadas do pavimento existente, obtidas mediante retroanálise de avaliações estruturais não destrutivas. Também são analisados fatores que influenciam interpretação dos dados obtidos pelas avaliações estruturais e o processo de retroanálise, como os efeitos da temperatura, as correlações de valores de deflexões obtidas com FDW em valores de deflexões obtidas com Viga Benkelman e as correlações entre os módulos de resiliência das camadas com índices obtidos a partir das deflexões medidas a diferentes distâncias do ponto de aplicação de carga. / Pavement management systems, particularly at project level, are very dependent upon structural evaluation. The pavement rehabilitation design methods used in Brazil are based only on the maximum deflection. They do not explore all the capabilities of non-destructive structural evaluations since they use empirical equations not directly associated to the mechanistic behavior of pavements. This work aims to analyze the Brazilian methods for overlay design and compare them to a mechanistic approach, based on fundamental properties of an elastic-layer system. It is also analyzed factors associated to the interpretation of field data and to the process of back calculation of in situ moduli, such as the effects of pavement temperature during the test, the conversion of deflection values obtained with F.W.D. to deflections values obtained with Benkelman Beam, and the correlations between resilient moduli and indices obtained from deflection values at different distances from the load application point.

Este trabalho investiga um procedimento para retroanálise utilizando Redes Neurais Artificiais (RNAs). Nesta pesquisa foram utilizadas 35.472 bacias de deflexões hipotéticas, criadas pelo programa ELSYM5. A base de dados de treinamento das RNAs consistiu dessas bacias de deflexão e dos módulos e espessuras que as geraram. A camada de entrada das RNAs foi compostas da(s) espessura(s) da(s) camada(s) do pavimento, da bacia de deflexão (na simulação com a viga Benkelman, além desses parâmetros, incluiu-se o raio de curvatura (R)) e a camada de saída foi composta pelos módulos resilientes das camadas do pavimento. Esses dados serviram de entrada para o processo de aprendizagem, utilizando-se o simulador EasyNN 3.2, que se baseia em redes Multilayer Perceptron e no algoritmo de treinamento Backpropagation. Para o procedimento de retroanálise proposto foram implementadas seis RNAs: duas simulando o procedimento para pavimento de duas camadas (uma simulando o ensaio da viga Benkelman e a outra a do Falling Weight Deflectometer), duas para pavimento de três camadas (simulação com os mesmos aparelhos) e duas para pavimento de quatro camadas (simulando os ensaios descritos anteriormente). Mediante as regressões lineares entre os módulos reais (ELSYM5) e os previstos pela RNA, obtiveram-se coeficientes de determinação (R2) e erros médios relativos (EMR). Estes parâmetros demonstraram uma boa correlação linear entre os módulos reais (ELSYM5) e os previstos (RNA). Com os resultados obtidos, conclui-se que as RNAs são ferramentas potentes para serem utilizadas como procedimento de retroanálise para pavimentos flexíveis de duas, três e quatro camadas. / This paper investigates a backcalculation procedure using Artificial Neural Networks (ANNs). In the research 35,472 hypothetical deflection basins were used, created by the program ELSYM5. The ANNs training database consisted of these basins, and of the moduli and thickness used to generate them. The input layer of these ANNs was composed by thickness(es) of the pavement layer(s), the deflection basin (in the simulation with the Benkelman beam, beyond of those parameters, the curvature radius included (R)) and the output layer was composed by the resilient moduli of the layers of the pavement. Those data were used as output for the learning process, using the easyNN 3.2 simulator, which is based on Multilayer Perceptron and in the training algorithm Backpropagation. For the backcalculation procedure proposed six ANNs they were implemented: two simulating the procedure for pavement of two layers (a simulating the testing of the Benkelman beam and the other the one of Falling Weight Deflectometer), two for pavement of three layers (simulation with the same equipments) and two for pavement of for layers (simulating the testing described previously). The values founds throught linear regression between the real moduli (ELSYM5) and the predicted of ones for ANN, were obtained determination coefficients (R2) and relative average errors (EMR). These parameters demonstrated a good linear correlation between the real moduli (ELSYM5) and the predicted of ones (ANN). The conclusion .is that ANNs are potent tools for they be used in backcalculation procedures flexible pavements of two, three and four layers.