COUTINHO, R. P. Utilização da parte fina de misturas asfálticas para avaliação do dano por fadiga. 2012. 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Zacarias Barbosa Matias Junior (zaca@det.ufc.br) on 2013-05-24T17:36:13Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_rpcoutinho.pdf: 4391680 bytes, checksum: 44e6bd4b440e11be6ebef57d875bcfd6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-05-28T14:39:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_rpcoutinho.pdf: 4391680 bytes, checksum: 44e6bd4b440e11be6ebef57d875bcfd6 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-28T14:39:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_rpcoutinho.pdf: 4391680 bytes, checksum: 44e6bd4b440e11be6ebef57d875bcfd6 (MD5) Previous issue date: 2012-11-14 / Fatigue cracking is a major damage found in asphaltpavements. Fatigue is caused by dynamic loading or temperatures cycles. This damage is caused by vehicle traffic and is directly affected by variation in climatic conditions to which the asphalt mixture is subjected. Problems such as fatigue andrutting are related to small-scale phenomena. Some factors which influence the development of fatigue cracks are the asphalt content, aggregate characteristics (shape, size and particles distribution) as well as by the properties of the binder-aggregate interface. This study aims to characterize the linear viscoelasticity and the fatigue damage of the fine part of Hot Mixes Asphalt (HMAs), consisting of Asphalt Cement (ACs), fine aggregates and fillers, called Fine Aggregates Matrices (FAMs). The results were compared with those obtained in the characterization of ACs and HMAs. For the characterization of FAMs, samples were prepared to represent realistically the fine part of their respective MACs. A new design method has been proposed for MAFs. The characterization of fatigue damage in FAMs was performed using a traditional method (time sweep) and the Linear Amplitude Sweep test (LAS). The LAS is based on the viscoelastic continuum damage (VECD) mechanics theory. The results showed that the LAS obtained similar results to those found in the traditional method (maximum error of 15%). Moreover, it was observed that the use of FAM as an intermediate step for predicting fatigue damage behavior of HMAs showed satisfactory results. / O dano por fadiga é um dos principais problemas encontrados em pavimentos asfálticos. A fadiga é ocasionada pelo carregamento dinâmico ou ciclos térmicos. Na pavimentação, este tipo de dano é provocado pelo tráfego de veículos e é diretamente influenciado pela constante mudança nas condições climáticas às quais a mistura asfáltica está submetida. Problemas como fadiga e deformação permanente estão relacionados a fenômenos de pequena escala e são afetados pelo teor de ligante, pelas características dos agregados (forma, tamanho e distribuição das partículas), bem como pelas propriedades da interface ligante-agregado. O presente trabalho visa obter propriedades viscoelasticas lineares e avaliar o dano por fadiga da parte fina de Misturas Asfáltica Completa (MACs), composta por Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) e pela Matriz de Agregados Finos (MAF), que corresponde ao ligante asfáltico juntamente com os agregados miúdos e fíler. Os resultados obtidos a partir destas caracterizações foram comparados com os resultados obtidos durante a caracterização dos CAPs e das MACs. Para que a caracterização das MAFs fosse feita em amostras que representassem de maneira realística a parte fina de suas respectivas MACs, foi proposto um novo método de dosagem de MAFs. A caracterização do dano por fadiga em MAFs foi realizada através de um método tradicional (varredura de tempo) e de um método que foi adaptado para ser utilizado em MAFs (varredura linear de amplitude de deformação e o conceito de dano contínuo em meio viscoelástico). Foi observado que, o método adaptado para a caracterização do dano por fadiga em MAFs apresentou resultados semelhantes aos encontrados na abordagem tradicional (erro máximo de 15%), sendo o primeiro realizado em poucos minutos enquanto que o método tradicional pode demandar horas ou dias. Além disso, foi observado que, a caracterização da MAF como passo intermediário para a previsão do comportamento do dano por fadiga de MACs apresentou resultados satisfatórios.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-09T14:24:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1535169 bytes, checksum: 2a08afd8b46504b674b27739e21857fa (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T14:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1535169 bytes, checksum: 2a08afd8b46504b674b27739e21857fa (MD5) Previous issue date: 2016-02-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Esta pesquisa avaliou o comportamento mecânico de misturas betuminosas a quente e pré misturados a frio, ambos modificados por ligantes poliméricos, para aplicações em pavimentação. As misturas foram dosadas nas faixas granulométricas B e C, conforme as especificações ES 385 (DNER, 1999b) e ES 390 (DNER, 1999a). Na produção destas misturas, utilizaram-se, como agregados, a brita 0, a brita 1 e o pó de pedra oriundos da pedreira Ervália, e como ligantes, o cimento asfáltico de petróleo modificado por polímero do tipo SBS (BETUFLEX 60/85 E) e a emulsão asfáltica catiônica especial, de ruptura controlada, modificada por polímeros (EMULEX RC1C-E), além de aditivo melhorador de adesividade. A metodologia utilizada englobou a realização de ensaios de caracterização dos agregados e ligantes, além do emprego do método de dosagem Marshall, com teores de ligante variando de 4,2% a 6,2%, com intervalo de 0,5%, para misturas a quente, e para pré misturados a frio, teores de ligante variando de 6% a 10%, com intervalo de 1,0%. O teor de projeto de ligante para cada faixa granulométrica resultou em 4,8% e 5,2%, respectivamente, para as faixas B e C das misturas a quente e em 5,9% e 6,0% para as faixas B e C, respectivamente, dos pré misturados a frio. Posteriormente, os corpos de prova foram moldados no teor ótimo de ligante determinado para cada faixa granulométrica de cada tipo de mistura e com variações de ± 0,10%, para misturas a quente, e ± 0,30%, para os pré misturados a frio. Em seguida, foram ensaiados segundo a metodologia Marshall e submetidos aos ensaios de resistência à tração por compressão diametral e de módulo de resiliência. Os resultados obtidos com as misturas a quente indicaram parâmetros Marshall nos intervalos requeridos na especificação ES 385 (DNER, 1999a), exceto para a fluência dos corpos de prova no teor de projeto da faixa granulométrica B e suas respectivas variações, mas as diferenças não foram significativas. Os ensaios de comportamento mecânico para essas misturas apresentaram valores satisfatórios. Em relação aos resultados dos pré misturados a frio, foram obtidos valores de estabilidade de baixa magnitude, quando comparados ao mínimo especificado pela ES 390 (DNER, 1999), e os resultados de massa especifica aparente foram decrescentes em relação ao aumento do teor de ligante, fato este contrário ao esperado. Para tais misturas, o ensaio mecânico de módulo de resiliência apresentou valores muito baixos. / This study evaluated the mechanical behavior of hot and pre-mixed cold bituminous mixes, both modified by polymeric binders, for use in paving. Mixtures were designed in the particle size ranges B and C, according to the specifications ES 385 (DNER, 1999b) and ES 390 (DNER, 1999a). In the production of these mixtures, we used as aggregate, crushed stone 0, crushed stone 1 and stone dust coming from Pedreira Ervália, and as binders, petroleum asphalt cement modified by SBS polymer (BETUFLEX 60/85 E) and special cationic asphalt emulsion, with controlled rupture, modified by polymers (EMULEX RC1C-E), besides adhesion improving additive. The methodology included tests for characterization of aggregates and binders, besides the use of the Marshall designing method with binder contents from 4.2% to 6.2%, 0.5% range for hot mixtures, and binder content from 6% to 10%, 1.0% range for pre-mixed cold mixtures. The designed binder content for each range of particle size resulted in 4.8% and 5.2%, respectively, for groups B and C of the hot mixtures and 5.9% and 6.0% for groups B and C, respectively, of pre-mixed cold mixtures. Next, specimens were molded at the optimal content of binder set for each range of particle size of each type of mixture and with variations of ± 0.10%, for hot mixtures, and ± 0.30%, for pre- mixed cold mixtures. Afterwards, according to the Marshall method, specimens were tested for tensile strength by diametral compression and resilience module. Regarding hot mixtures, the results showed Marshall parameters within the range required by the specification ES 385 (DNER, 1999a), except for the specimen flow in the design content of the range of particle size B and their variations, but the differences were not significant. Mechanical behavior tests for these mixtures exhibited satisfactory values. Stability values for pre-mixed cold mixtures had low magnitude compared to the minimum set by the ES 390 (DNER, 1999b), and the bulk density results were indirectly proportional to increasing values of binder content, which was not expected. For such mixtures, the mechanical resilience test showed very low values.

BASTOS, J. B. S. Influência da variação da umidade no comportamento de pavimentos da região metropolitana de Fortaleza. 2013. 164 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013 / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-08-14T14:52:01Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_jbsbastos.pdf: 4327315 bytes, checksum: e305a71f64d5b6395314274f39c07a1b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-08-14T18:30:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_jbsbastos.pdf: 4327315 bytes, checksum: e305a71f64d5b6395314274f39c07a1b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-08-14T18:30:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_jbsbastos.pdf: 4327315 bytes, checksum: e305a71f64d5b6395314274f39c07a1b (MD5) Previous issue date: 2013-04-15 / Several factors may influence the resilient behavior of granular materials, among which it is worth mentioning the moisture content. The moisture variation depends on the environmental conditions to which the pavements will be subjected in the field (infiltration of rainwater through the cracks of the pavement or shoulders, groundwater level variation, moisture transfer between layers due to temperature variations, etc.). It is well known that seasonal climatic changes can affect the performance of the pavement. Thus, it is important to choose local materials that better resist such changes. In an attempt to analyze a pavement that best suits regional characteristics, this study aims to evaluate the effects of soil moisture variation in the analysis of pavements in the light of empirical and mechanistic-empirical design methods. Numerical analyses were performed (through the programs CAP3D and SisPav) to determine stresses and displacements on asphalt pavements with different soil layers moisture contents. For the experimental program, different soils were collected in the city of Caucaia, located in the Metropolitan Region of Fortaleza, state of Ceará, which were subjected to the following laboratory tests: compaction, CBR (California Bearing Ratio) and MR (Resilient Modulus). CBR was conducted in different conditions of saturation. On the other hand, resilient moduli were evaluated in the compaction and post-compaction humidities. Using the results of laboratory tests, numerical analyses were performed to obtain stresses and displacements on asphalt pavements. The results show that MR values are more sensitive to variation of the moisture content in the case of subgrade soils than for those soils of deposits. The studies also show that the variation of moisture affects the results of vertical displacements, as well as horizontal and vertical stresses. It was found that the variation of ± 2%, in absolute terms around the optimum moisture normally accepted for soil compaction in the field, may represent significant variations in the design of flexible pavements. It was also observed that slender structures are obtained when considering materials 2% below the optimum moisture content in compaction and in post-compaction cases. But this practice should not be encouraged, because if moisture increases the pavement will probably be damaged. / Vários fatores podem influenciar no comportamento resiliente de materiais granulares, dentre eles vale citar a umidade que pode variar de acordo com as condições ambientais a que os pavimentos estarão sujeitos no campo (infiltração de água de chuva pelas trincas do pavimento ou pelos acostamentos, variação do nível do lençol freático, transferência de umidade entre as camadas devido às variações de temperatura, etc). As variações climáticas sazonais podem acarretar alterações que comprometam o desempenho do pavimento, sendo importante verificar quais os materiais locais que melhor resistem a tais variações. Na tentativa de analisar um pavimento mais adequado às características regionais, o presente trabalho teve o objetivo de avaliar os efeitos da variação da umidade dos solos na análise dos pavimentos à luz de métodos empíricos e mecanísticos-empíricos. Para tanto, foram realizadas análises numéricas (através do programa de análise CAP3D e do programa de dimensionamento SisPav) para determinar tensões e deslocamentos atuantes nos pavimentos asfálticos, considerando-se o efeito da variação da umidade nos solos. Para execução do programa experimental foram coletados solos no município de Caucaia, localizado na Região Metropolitana de Fortaleza, estado do Ceará, que foram submetidos aos ensaios de caracterização, compactação, CBR (Índice de Suporte Califórnia) e MR (Módulo de Resiliência). O ensaio de CBR foi realizado em diferentes condições de imersão. Já o MR dos solos foi avaliado nas umidades de compactação e pós-compactação. A partir dos resultados de laboratório foram realizadas análises numéricas para determinar tensões e deslocamentos atuantes nos pavimentos asfálticos. Os resultados mostram que os valores de MR são mais sensíveis à variação do teor de umidade para o caso de solos pertencentes ao subleito do que para os provenientes de jazidas. Os estudos mostram, ainda, que a variação da umidade influencia nos resultados dos deslocamentos verticais, das tensões horizontais e verticais dos pavimentos. Verificou-se que a alteração de ± 2% em termos absolutos em torno da umidade ótima, normalmente aceito para a compactação do solo em campo, pode representar variações significativas nos dimensionamentos dos pavimentos. Percebeu-se que estruturas mais esbeltas são obtidas quando se considera os materiais 2% abaixo da umidade ótima, tanto de compactação quanto de pós-compactação. Mas esta prática não deve ser incentivada, pois se a umidade vier a aumentar a tendência é que o pavimento seja prejudicado.

PORTELA, E. de L. Análise viscoelástica de materiais asfálticos considerando os efeitos da temperatura e do dano. 2011. 100 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-08-31T17:53:42Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_elportela.pdf: 2293186 bytes, checksum: a09fe957918fa6819eb69df5f193ff5c (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-08-31T17:54:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_elportela.pdf: 2293186 bytes, checksum: a09fe957918fa6819eb69df5f193ff5c (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-31T17:54:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_elportela.pdf: 2293186 bytes, checksum: a09fe957918fa6819eb69df5f193ff5c (MD5) Previous issue date: 2011-10 / This work presents an algorithm to modeling the damage and temperature effects on flexible pavements. This formulation considers the material as viscoelastic. It is wellknown not only that asphalt pavements present a mechanical behavior that depends on time, temperature and loading rate but also it can be represented by viscoelastic models. There are some important variables which should be considered for a better performance of the model. Two of then are: Damage and Temperature. This work will study both of then. The increase of the temperature increases the viscous part of the viscoelastic behavior, while the decrease of the temperature increases the elastic part, increasing the material stiffness. The stiffness variation affects the stresses, strains and displacements in asphalt pavements. It is generally accepted in pavement literature that asphalt mixtures can be considered as a thermorheologically simple material and that the Time-Temperature Superposition Principle (TTSP) is valid. Thus, this work presents an algorithm to the viscoelastic analysis of asphalt pavements including the temperature effects. A flexible pavement is analyzed in order to assess the importance of temperature effects on the stresses, strains and displacements in the structural behavior of asphalt pavements. For low stresses the behavior of asphaltic pavements can be accurately modeled using viscoelastic models. However, as the stress level increases distributed micro-cracking arises in the asphalt concrete, leading to permanent deformations. To address these issues, this paper presents a finite element formulation for nonlinear time-dependent analysis of asphalt concrete. The modeling strategy is based on the use of the elastic-viscoelastic correspondence principle and the consideration of micro-cracking through continuum damage mechanics. Considering that the relaxation modulus is given by a Prony series, a very efficient recursive algorithm is obtained where the variables at one time step depend only on the variables of the previous step. The nonlinear equations at both local (constitutive) and global levels are solved by the Newton-Raphson Method. The numerical results using this algorithm will be compared with available solutions / O presente trabalho apresenta um algoritmo para o tratamento do dano e do efeito da temperatura em pavimentos flexíveis considerando o material como viscoelástico. A presença do ligante asfáltico na mistura faz com que o comportamento mecânico dependa do tempo e da taxa de carregamento e outros fatores. Verifica-se que este comportamento pode ser representado de maneira adequada através do uso de modelos constitutivos viscoelásticos. Existem outros fatores que devem ser considerados para uma análise mais próxima da realidade, entre eles, cita-se: o dano e a temperatura. Neste estudo, propõe-se modelar o comportamento dependente do tempo e taxa de carregamento, o efeito da temperatura, e trincamento dos materiais utilizados na execução do revestimento asfáltico. Na abordagem proposta, os efeitos dependentes do tempo são modelados através da teoria da viscoelasticidade linear e o trincamento através da mecânica do dano contínuo. Esta última busca modelar o processo de microtrincamento distribuído que ocorre antes do aparecimento de uma trinca discreta. Nesta abordagem o dano que ocorre no interior de um determinado material é representado através de variáveis internas de estado. A evolução do dano é descrita por um modelo fenomenológico que tipicamente é desenvolvido a partir de resultados de ensaios de laboratório. Quanto à modelagem do efeito da temperatura, este trabalho apresenta uma metodologia para análise termo-mecânica de pavimentos asfálticos utilizando um modelo viscoelástico para materiais termo-reologicamente simples. Também é feito uso do Princípio da Superposição Tempo-Temperatura (PSTT) para a caracterização do material. Este princípio diz que o comportamento tensão-deformação em uma dada temperatura para uma determinada taxa de deformação pode ser obtido a partir do comportamento em outra temperatura para uma taxa de deformação diferente. Esta nova taxa de deformação é obtida simplesmente escalando-se o tempo com uma função da temperatura que usualmente é conhecida como fator deslocamento tempotemperatura.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Campus Joinville, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências Mecânicas, Joinville, 2017. / Made available in DSpace on 2017-08-08T04:12:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346865.pdf: 18666247 bytes, checksum: 22233b3cda12a407850b0d68f3eec327 (MD5) Previous issue date: 2017 / O objetivo principal deste trabalho é dimensionar e avaliar o comportamento mecânico de estruturas de pavimento asfáltico aeroportuário. Neste contexto, a metodologia francesa foi escolhida para ser aplicada em função de apresentar cunho racional e estreita relação campo/laboratório. Esta metodologia destaca-se pela análise dos danos individuais e acumulados sofridos pela estrutura e também a variação do posicionamento transversal das aeronaves durante as operações de pousos e decolagens. Leva em conta os parâmetros mecânicos fundamentais dos materiais asfálticos, como o módulo de rigidez complexo e a fadiga, compreendendo a determinação dos esforços gerados em uma malha tridimensional, iterada a partir do método dos elementos finitos. O estudo de caso aborda o dimensionamento de uma das pistas do aeroporto regional do complexo intermodal que se pretende instalar no norte do Estado de Santa Catarina. Em cunho prático, foram realizados estudos para definição das aeronaves de dimensionamento, sondagens e ensaios geotécnicos para conhecimento e caracterização da plataforma de fundação incluindo ensaio triaxial para determinação do módulo de rigidez do solo e de caracterização da camada de transição em material granular, além da definição da temperatura equivalente e da utilização de estudos de misturas asfálticas já ensaiadas a partir da metodologia francesa no Brasil. São descritos os cálculos do dimensionamento, no âmbito das modelizações elástica e viscoelástica lineares, utilizando o modelo reológico de Huet-Sayegh e as ferramentas de cálculo Viscoanalyse e Viscoroute. Os resultados indicam a importância de se analisar corretamente, a distribuição das cargas aplicadas pelos trens de pouso nas estruturas dos pavimentos. As análises viscoelásticas lineares mostraram maior precisão à resposta dos materiais constituintes do pavimento quando comparadas às elásticas lineares, em razão de considerarem as funções de relaxação e fluência na aplicação dos esforços mecânicos às misturas asfálticas e permitirem a solicitação do pavimento a partir de carregamento dinâmico e não estacionário, acarretando modificações nas análises dos danos acumulados e nas espessuras dimensionadas.<br> / Abstract : The main aim of this research is to design and to evaluate the mechanical behavior of airfield pavement structures. In this context, French methodology was chosen to be applied in the proposed case study, due to present rational approach and close field/laboratory rate. With regard to the technical scope, the referred methodology is distinguished by its vanguard on the analysis of individual and cumulated damages supported by the asphalt materials and structural foundation platforms. The numerical simulations carried out take also into account the aircraft transversal sweep maneuvers during landing and take-off procedures, as well as the fundamental mechanical parameters of bituminous materials, such as stiffness modulus and fatigue, comprising the calculus of efforts generated in a tridimensional grid iterated by Finite Element Method. The case study approached in this research considers the design of a runway intended to be constructed in the regional intermodal complex of Santa Catarina, a State located in the southern of Brazil. They were also carried out traffic studies to define the designing aircrafts, geotechnical prospection and characterization of the platform foundation soil, including triaxial dynamic test to determine the stiffness modulus of its subgrade sample, and tests to characterize the coursed reinforcement layer. Besides, it was defined the equivalent temperature and considered the use of technical studies previously carried out with asphalt mixes in Brazil taking into account the French methodology scope. Detailed designing calculus are presented, with regard to the elastic and viscoelastic linear modeling, using Huet-Sayegh rheological model and computerized tools Viscoanalyse and Viscoroute. The results obtained indicate the importance of analyze suitably the loading distribution applied by the landing gears on the pavement structures, because not always the heaviest aircraft generates the major structural damages, as well as the viscoelastic linear analyzes present more accuracy to the response of the materials when compared to the elastic linear analyzes, due to consider relaxation and fluency functions in the application of the mechanical efforts on the asphalt mixes and to feasible dynamic loading simulations, instead of stationary, provoking changes in cumulated damage analyzes and in the thicknesses designed.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-21T03:18:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348632.pdf: 8148592 bytes, checksum: 0a28166b53f2957d647908837a0172d3 (MD5) Previous issue date: 2017 / A pesquisa trata-se do estudo das propriedades mecânicas de misturas asfálticas modificadas pelo polímero EVA para fins de dimensionamento de pavimento asfáltico. O ligante convencional CAP 50/70 é modificado com teores de 5%, 7,5% e 10% de EVA e submetido aos ensaios de caracterização, PCG (NF 98-252, 1999), Lottman Modificado (AASHTO T-283, 1989), Deformação Permanente (NF 98-253-1, 1993) e os ensaios fundamentais de Módulo Complexo (NF 12697-26, 2004) e Fadiga (NF 12697-24+A1, 2007). A propriedade mecânica de módulo de rigidez do material é influenciada pela variação de temperatura e frequência de solicitações, destarte, as misturas asfálticas são ensaiadas nas temperaturas de -10°C, 0°C, 10°C, 15°C, 20°C, 30°C e 40°C e nas frequências de 1Hz, 3Hz, 10Hz e 30Hz. Através do plano Cole-Cole (módulo real versus módulo imaginário) é determinada a temperatura crítica (?crít) das misturas asfálticas modificadas pelo polímero EVA e comparadas com as misturas asfálticas convencionais. Os ensaios de Fadiga são realizados tanto na temperatura normativa de 10°C, quanto na temperatura crítica a fim de adquirir as deformações admissíveis para um milhão (106) de ciclos. A conclusão desse trabalho mostra o comportamento da mistura asfáltica nos diferentes teores de polímero EVA em relação ao módulo de rigidez e fadiga, definindo em 7,5% como o teor ótimo de polímero EVA para modificação de ligantes asfálticos. A eficácia do polímero em relação às misturas convencionais é reafirmada em todos os resultados dos ensaios realizados neste trabalho. Conclui-se, também, que a temperatura crítica dos quatro tipos de misturas é de 20°C através da maior componente imaginária, porém é na temperatura de 10°C que o material possui a menor resistência visualizada nas retas de fadiga. Por fim, o modelo reológico de Huet-Sayegh, que considera o comportamento viscoelástico do material, é aplicado para simular o dimensionamento de uma mistura asfáltica modificada pelo polímero EVA, que mostrou redução de 56% na espessura da camada asfáltica se comparado ao concreto convencional. / Abstract : The research is about the study of mechanical properties of asphalt concrete modified by EVA polymer for design purposes of pavement. The conventional asphalt binder CAP 50/70 is modified with 5%, 7.5% and 10% of EVA polymer and subjected to characterization tests, PCG test (NF 98-252, 1999), Modified Lottman test (AASHTO T-283, 1989), Rutting test (NF 98-253-1, 1993) and the fundamental tests of Complex Module (NF 12697-26, 2004) and Fatigue (NF 12697-24 + A1, 2007). The mechanical properties of stiffness modulus of the material are influenced by the temperature variation and frequency of requests, therefore the asphalt mixtures are tested at temperatures of -10°C, 0°C, 10°C, 15°C, 20°C, 30°C and 40°C and in the frequencies of 1Hz, 3Hz, 10Hz and 30Hz. The critical temperature (?crit) of the asphalt concrete modified by EVA polymer is determined by Cole-Cole plan (real module versus imaginary module) and compared with the conventional asphalt concrete. Fatigue tests are performed at standard temperature (10°C) and the critical temperature in order to obtain the admissible deformations for one million cycles (106). The conclusion of this research shows the behavior of the asphalt concrete in different contents of EVA polymer in relation to the stiffness modulus and fatigue, defining in 7,5% as the optimal content of EVA polymer for modification of asphaltic binders. The polymer effectiveness over the conventional mixtures is reaffirmed in all results of the tests performed in this research. It is also concluded that the critical temperature of the four types of mixtures is 20°C through the higher imaginary component, but it is at 10°C that the material has the lowest resistance seen in the fatigue graphic. Finally, Huet-Sayegh?s rheological model, which considers the material viscoelastic behavior, is applied to simulate the design of asphalt concrete modified by EVA polymer, which showed a reduction of 56% in the asphalt layer thickness when compared to conventional asphalt concrete.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-11-21T03:19:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348631.pdf: 10546448 bytes, checksum: f274bd4590b9dc08c54aca56905af47b (MD5) Previous issue date: 2017 / O ruído gerado pelo tráfego de veículos vem sendo prioridade nos estudos em diversos países desenvolvidos, pois se trata de um dos problemas ambientais mais relevantes, principalmente em zonas residenciais. Em muitos destes países, o ruído veicular é o primeiro critério de escolha do tipo de revestimento do pavimento. A geração e a propagação do ruído dos veículos são regidas por vários e diferentes mecanismos. O ruído gerado pela interação pneu-pavimento passa ser a fonte dominante quando o veículo trafega em velocidades acima de 50 km/h. No entanto, no futuro, em que os carros comuns serão substituídos por carros elétricos o ruído veicular será gerado principalmente pela interação pneu- pavimento para qualquer velocidade. Com isso, há que se buscar meios para a mitigação do ruído, seja através do desenvolvimento tecnológico dos pneus, ou principalmente, através do desenvolvimento dos revestimentos asfálticos de baixo ruído. Nesse trabalho foi desenvolvido um trailer com o objetivo de medir o ruído da interação pneu-pavimento em campo. O trailer é do modelo Trailer-CPX (Close Proximity Method), nome que se refere ao método normalizado de medição da interação pneu- pavimento. Foram realizadas as medições em campo utilizando o Trailer- CPX em diferentes tipos de revestimento de pavimento existentes. Ainda foi desenvolvida uma mistura asfáltica de elevada capacidade de absorção sonora com o objetivo de reduzir o ruído da interação pneu-pavimento, propiciando a geração de revestimentos de baixo ruído. Para tanto foi realizado a otimização da textura e da porosidade dessa mistura asfáltica avaliando-se o coeficiente de absorção sonora com o método normalizado que utiliza o tubo de impedância. Por fim, foram desenvolvidos modelos que possam prever o ruído gerado pela interação pneu-pavimento através das propriedades das misturas asfálticas e das características da superfície do revestimento. O Trailer-CPX foi construído e qualificado de acordo com norma ISO 11819-2 (2010) e todos os resultados das medições realizadas para a sua certificação foram atendidos. Os resultados dos ensaios com o Trailer mostraram que a macrotextura das misturas densas tem grande influência na geração do ruído pneu-pavimento. A camada porosa de atrito (CPA) foi a que apresentou menor índice de ruído (CPXI) quando comparada com os demais revestimentos estudados. / Abstract : The noise generated by the vehicle traffic is being priority in the studies in several developed countries, for it addresses one of the most relevant environmental problems, mainly in residential areas. In many of these countries, the vehicular noise is the first criteria of choice of the type of pavement surface. The generation and propagation of vehicle noise are governed by several and different mechanisms. The noise generated by the tire-pavement interaction comes to be the dominant source when the vehicle transits in speeds above 50 km/h. However, in a future, in which regular cars will be replaced by electric cars, the vehicular noise will be generated mainly by the tire-pavement interaction for any speed. With that, we have to seek means to the mitigation of this noise, either through the technological development of tires, or mainly, through the development of low noise asphaltic surface. In this study it was developed a trailer with the objective of measuring the tire-pavement interaction noise in the field. The trailer is of the Trailer-CPX (Close Proximity Method) model, name that refers to the measuring method of the tire- pavement interaction. The measurements in the field were performed using the Trailer-CPX in different types of existing pavement surface. Also in this study, it was developed an asphaltic mixture of high capacity of sound absorption with the objective of reducing the tire-pavement interaction noise, propitiating the generation of low noise coverings. In order to do that, it was carried out the optimization of the texture and the porosity of that asphaltic mixture evaluating the sound absorption coefficient with the normalized method that uses the impedance tube. Finally, it were developed methods that can predict the noise generated by the tire-pavement interaction through the properties of the asphaltic mixtures and of the characteristics of the surface. The Trailer-CPX was built and qualified in accordance with ISO 11819-2 (2010) and all the results of the measurements made for its certification were met. The results of the tests with the Trailer showed that the macrotexture of the dense mixtures has great influence in the generation of the tire-pavement noise. The porous asphalt was the one with the lowest noise index (CPXI) when compared to the other surface studied.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2003. / Made available in DSpace on 2012-10-20T13:59:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O desenvolvimento deste trabalho foi executado através da análise comparativa entre os custos dos serviços, executados por empresas de manutenção de vias, em revestimento asfáltico - serviço adotado até então pelo Governo Municipal - e os investimentos realizados com o micro revestimento asfáltico usinado a frio. Com esses dados - antes e depois da aplicação do micro revestimento asfáltico usinado a frio - esta análise poderá demonstrar que a aplicação do micro revestimento asfáltico usinado a frio foi uma solução eficaz e econômica. Com o devido embasamento bibliográfico e os dados obtidos através dos levantamentos, foram efetuadas as análises e a elaboração de um diagnóstico.

Orientador : Prof. Dr. Sidnei Helder Cardoso Teixeira / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 16/06/2015 / Inclui referências : f. 127-130 / Area de concentração : Geotecnica / Resumo: Da família dos geossintéticos o geotêxtil desempenha as principais funções aplicáveis em projetos de engenharia civil e geotecnia, enquanto os demais produtos sintéticos somente atendem a funções específicas. Particularmente, os geotêxteis não tecidos agulhados apresentam potencial para a sua impregnação com asfalto resultando em um material flexível, de pouca espessura, baixa permeabilidade e superfície aderente. A pesquisa é baseada na experiência do uso de geotêxteis impregnados com asfalto na restauração de pavimentos rodoviários e obras de impermeabilização, com vistas ao uso deste material em aterros de barragens e ensecadeiras, atuando como uma manta impermeável em substituição aos tradicionais materiais naturais de construção empregados. Foram ensaiadas as permissividades e permeabilidades normais em setenta corpos de prova de geotêxteis não tecidos agulhados de poliéster, diante de diferenciadas técnicas e procedimentos de impregnação com materiais asfálticos, tais como: emulsão asfáltica; tinta asfáltica; asfalto modificado; e cimento asfáltico. Os parâmetros foram medidos através de ensaios de carga variável em um permeâmetro idealizado para uma carga hidráulica elevada. Os resultados obtidos mostram valores de permeabilidade compatíveis aos solos siltosos e argilosos, sendo fatores preponderantes a taxa de impregnação e espessuras finais. Porém, os procedimentos de ensaio apontam para uma variação na permissividade e na permeabilidade caso o material seja submetido a alguma deformação. Palavras-chave: Geotêxtil não tecido. Asfalto. Permissividade. Permeabilidade. Manta impermeável.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Camila Duarte (camiladias@bce.unb.br) on 2017-02-01T12:28:03Z No. of bitstreams: 1 2016_JaimeRafaelObandoAnte.pdf: 8240423 bytes, checksum: f22a0812219f926b9974fd4fd612e67c (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-02-15T18:32:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_JaimeRafaelObandoAnte.pdf: 8240423 bytes, checksum: f22a0812219f926b9974fd4fd612e67c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T18:32:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_JaimeRafaelObandoAnte.pdf: 8240423 bytes, checksum: f22a0812219f926b9974fd4fd612e67c (MD5) / Vários estudos realizados no Brasil e no mundo têm relatado a eficácia dos geossintéticos como inibidores da propagação de trincas e suas contribuições no aumento da vida útil de pavimentos. O sucesso ou fracasso da restauração de pavimentos com geossintéticos depende do perfeito conhecimento de como o reforço interage com a massa asfáltica envolvente. Como contribuição ao conhecimento sobre o desempenho de misturas asfálticas reforçadas com geossintéticos, apresenta-se nesta tese um estudo sobre reforço de recapeamentos asfálticos mediante o uso de geossintéticos. Para tal, vários tipos de ensaios foram realizados tais como ensaios de resistência de interface geossintético-CBUQ, ensaios de flexão e de reflexão de trincas, dentre outros. Diferentes tipos e características do reforço foram investigadas, tais como: tipo de geossintético, rigidez à tração e dimensões de aberturas de geogrelhas. Os aspectos comportamentais avaliados foram: degradação térmica do geossintético de reforço, efeito da velocidade de deformação nas propriedades mecânicas do reforço, aderência entre o reforço e a mistura asfáltica, avaliação da reflexão de trincas e resistência à tração da mistura asfáltica reforçada. Dos resultados obtidos no trabalho, concluiu-se que a presença do geossintético foi capaz de aumentar em até 15 vezes a vida de fadiga da mistura asfáltica, permitindo deformações plásticas maiores do revestimento sem se chegar à ruptura total. A avaliação da aderência na interface geossintético – mistura asfáltica evidenciou que a presença do reforço pode provocar reduções significativas da adesão e no ângulo de atrito na interface. Em relação à degradação térmica, foi concluído que as mudanças nas propriedades mecânicas dos geossintéticos dependem do tipo de polímero constituinte, estrutura do reforço e proteção gerada pela emulsão asfáltica. Adicionalmente, o reforço diminuiu a intensidade das trincas refletidas e a velocidade com que elas se propagaram. / Several studies carried out in Brazil and in the world have reported the efficiency of geosynthetics to inhibit crack reflection in asphalt pavements and their contributions for the increase of pavement life. The success of failure of pavement restoration using geosynthetics depend on a perfect interaction between reinforcement and asphalt. To contribute to the knowledge on this type of geosynthetic application this thesis investigated asphalt cap reinforcement with geosynthetics. Different types of tests were performed, such as geosynthetic-asphalt interface shear strength, asphalt flexural strength and crack reflection, among others. The influence of different reinforcement properties was investigated focusing on the type of reinforcement, tensile stiffness and geogrid aperture dimensions. Thermal degradation of the reinforcement, asphalt-reinforcement adherence, influence of tensile test speed and crack reflection were assessed. The results obtained showed that the cap fatigue life increase up to 15 times due to the presence of the geosynthetic reinforcement, with larger plastic deformation prior to total cap failure. The evaluation of adherence at the geosynthetic-asphalt interface showed that the presence of the reinforcement may reduce significantly adhesion and friction angle at the interface. Regarding thermal degradation, changes in mechanical properties of the geosynthetics depended on the type of polymer, reinforcement structure and protection provided by the asphalt coating. In addition, the reinforcement reduced the intensity of the reflected cracks as well as crack propagation velocity.