A prática tem mostrado que pavimentos asfálticos dimensionados através do método vigente no País, baseado no CBR, não atendem às solicitações geradas pelo tráfego e o clima. Para superar o desafio de desenvolver-se um método empírico-mecanístico, no ano de 2009, com apoio da PETROBRAS, foi implantado o Projeto Rede Temática de Asfalto. O Projeto visa conhecer melhor os materiais empregados e o desempenho de pavimentos em diversas regiões do Brasil. Para tal, está sendo criado um banco de dados com abrangência nacional para, posteriormente, desenvolver um Sistema de Dimensionamento de Pavimentos Asfálticos. Neste contexto, a pesquisa relatada nesta Tese teve como objetivo acompanhar a execução e monitorar o desempenho de pavimentos na rodovia BR-290/RS. Ao longo de três anos, acompanhou-se a evolução da capacidade estrutural e da condição funcional de dois pavimentos constituídos por revestimento em concreto asfáltico polimerizado, base e sub-base granulares e reforço do subleito em areia ou pedra. Previamente, todos os materiais foram caracterizados em laboratório, com ênfase nos ensaios de fadiga na mistura asfáltica do revestimento, visando obter, no futuro, fatores laboratório-campo para estimativa da vida de fadiga dos pavimentos. A execução dos pavimentos foi acompanhada in situ, com um controle de qualidade muito completo. Com periodicidade, foram realizados levantamentos de deflexões, de deformações permanentes, de defeitos superficiais e de textura. O volume de tráfego também foi periodicamente avaliado, resultando em um tráfego da ordem de 2,5x106 (NAASHTO) por ano. Os pavimentos vêm apresentando desempenho superior ao previsto por modelos, pois se estimava inicialmente que a vida de fadiga do pavimento seria inferior a dois anos, mas após três anos de tráfego, o trecho monitorado I apenas apresentou trincamento com grau de severidade baixo. Já em termos de deformações permanentes, ao final do segundo ano de tráfego a trilha de roda externa apresentava afundamento médio de 5 mm, considerado elevado para o tempo de uso. Ficou evidenciado que a irregularidade é muito mais afetada pela qualidade da construção do que pelo tráfego atuante. No global, foi comprovada a importância de se sistematizarem os monitoramentos com base nos manuais desenvolvidos no Projeto Rede Temática de Asfalto. Essa sistematização resultará em um futuro próximo na primeira versão do Sistema de Dimensionamento de Pavimentos Asfálticos. / Practice has proved that asphalt pavements designed according the Brazilian method, based in CBR curves, rarely stand stresses due to trucks traffic and the climate. With the purpose of facing the challenge of developing a mechanistic-empirical pavement design method, in 2009, the Asphalt Thematic Network Program was launched, counting on PETROBRAS support. The Program aims at better comprehending paving materials behavior and asphalt pavements performance under loading, considering the diverse regional climate conditions in Brazil. Thus, a national data base is being created, which will latter allow the development of a system for designing asphalt pavements. In this context, the research related in this Thesis had the objective of following the construction and monitoring the performance of asphalt pavements on Highway BR-290, in Rio Grande do Sul state. During three years, the evolutions of the bearing capacity and functional condition of asphalt pavements, with modified binders wearing courses, granular bases and sub-bases layers and subgrade reinforcements made of sand or rocks, were monitored. Previously, paving materials had been characterized by means of laboratory tests. Emphasis was given to fatigue tests on asphalt concrete specimens since shift factors will be needed to estimate the accumulated traffic volume that the pavements will stand until severe bottom-up cracking occurs. Pavements construction was carefully followed in order to fully know construction quality. Every 6 or 12 months, surveys were carried out to measure pavement deflections, permanent deformation (rutting and roughness) and texture and to identify surface distresses. It was evaluated that a yearly traffic volume of 2.5 millions of equivalent single axle load. Pavements performance has exceeded models predictions. It was expected that after two years of traffic the pavements would be severely cracked; however, just after three years of traffic only a few isolated fatigue cracks appeared on the surface of one section. Regarding permanent deformation, in the outer wheel path rut depth averaged 5 mm, a rather high value. It was shown that roughness is highly affected by construction quality, traffic having less effect. All in all, it was proved the importance of monitoring standardizing, based on manuals developed as a part of Asphalt Thematic Network Program. That standardization will produce, in a near future, the first version of a new Brazilian Mechanistic-Empirical Asphalt Pavements Design Method.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-10-22T17:42:45Z No. of bitstreams: 1 2014_JuanGabrielBastidasMartinez.pdf: 1656961 bytes, checksum: 7869b12a771e890895d24b5a7af2d95c (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2014-10-31T16:03:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_JuanGabrielBastidasMartinez.pdf: 1656961 bytes, checksum: 7869b12a771e890895d24b5a7af2d95c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-31T16:03:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_JuanGabrielBastidasMartinez.pdf: 1656961 bytes, checksum: 7869b12a771e890895d24b5a7af2d95c (MD5) / As Estações de Tratamento de Água (ETA) e de Esgoto (ETE) geram como subprodutosde sua operação uma grande quantidade de lodo, que é considerado resíduo sólido pela ABNT10.004/2004 (Associação Brasileira de Normas Técnicas). A disposição final dos resíduos, semum adequado gerenciamento, pode resultar em danos aos seres humanos e ao meio ambiente constituindo-se em passivo ambiental a evitar. Este trabalho teve como finalidade verificar a possibilidade de utilização dos referidos resíduos em concreto betuminoso usinado a quente proporcionando a sua melhoria de comportamento, sem levar em conta nessa fase inicial os custos diretos do tratamento e nem do passivo ambiental. Para possibilitar a incorporação dos resíduos lodos de ETA e de ETE no Concreto Asfáltico utilizou-se um moinho mecânico a fim de tornar o material passante pela peneira número 200. Os resíduos foram adicionados à misturas de duas formas: i) via úmida; ii) via seca. Na primeira, se colocaram em várias temperaturas de secagem (200°C, 300°C, 500°C, 800°C e seco ao ar) ao ligante asfáltico, já no segundo caso, realizando secagem a 175 °C para logo ser adicionado ao agregado miúdo. A interação ligante-lodos foi avaliada por meio dos ensaios de massa especifica, consistência e perda de massa ou variação RTFOT. Os lodos de ETA calcinados a 500°C apresentaram melhoria nas propriedades mecânicas e de adesividade. Já os lodos de ETE, secos à temperatura de aquecimento do ligante, e adicionados sobre o agregado miúdo apresentaram incrementos nas propriedades mecânicas. O estudo permitiu concluir que a utilização dos lodos de ETA ede ETE no concreto betuminoso para fins de construção rodoviária é viável quanto aos aspectos técnico e ambiental, sendo que pesquisas futuras serão importantes para um maior entendimento do comportamento dessas misturas e validação das conclusões a que se chegou. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Water Treatment Stations (WTS) and Sewage Treatment Stations (STS) generates alarge amount of sludge as products of their operations, these products are considered solid wasteby the ABNT 10004/2004 (Associação Brasileira de Normas Técnicas), and, without a propermanagement, the final disposal of waste can result harmful to the humanity and to theenvironment by cause pollution. So, that is an environmental issue to be avoided. This studyaimed to verify the usability of such waste in asphalt binders for hot asphalt concrete to knowif is this mixture could provide an improvement in its behavior, without taking into account, inthis initial phase, the direct costs of treatment and/or environmental liabilities. To facilitate theincorporation of WTS and STS sludge waste into the asphalt concrete was used a mechanicmill, in order to make the material pass through the sieve number 200. The residues were addedto the mixture by two ways: i) dry, and ii) wet. The first mixture was made subjecting thesamples to several high drying temperatures (200°C, 300°C, 500°C, 800°C and air dried) tothen add the asphalt binder; in the second case, the sludge was dried at 175 °C and added intothe fine aggregate. The sludge-ligand interaction was evaluated by the specific gravity tests, theconsistency and by the weight loss or variation RTFOT. The calcined WTS sludge (500 °C)showed improvement in mechanical and adhesion properties. While the STS sludge, dried atthe binder heating temperature, and added over the fine aggregate, showed increase only inmechanical properties. Therefore, the study conclude that the use of WTS and STS sludge’s inasphalt concrete, for road construction, is viable for technical and environmental aspects,however, future studies are needed to validate these results.

Este trabalho apresenta um estudo focado na implementação de metas de manutenção funcional de pavimentos flexíveis aeroportuários de pistas de pouso e decolagem. Os aeroportos além de terem que desempenhar sua função conforme especificado pela Agência Nacional de Aviação Civil (ANAC), devem também preservar os pavimentos existentes em boas condições e promover segurança e conforto ao usuário. Ainda que haja critérios para definição de estratégias de manutenção dos pavimentos para as pistas de pouso e decolagem em outros países, é recomendado para o caso de aeroportos no Brasil a consideração de outros parâmetros relacionados a patologias e bacias transversais na superfície do pavimento. O objetivo desse trabalho é propor metas para uma manutenção efetiva para avaliação funcional de pavimentos aeroportuários flexíveis e com esse intuito, foram feitos levantamentos bibliográficos referentes a avaliação funcional, principais patologias encontradas em pavimentos flexíveis, avaliação de segurança em pavimentos aeroportuários, levantamento do índice de irregularidade internacional (IRI), principais índices de avaliação funcional e sistemas de gerenciamento de pavimentos utilizados no Brasil e em alguns países, e um estudo de caso para definição de parâmetros importantes adaptados à realidade brasileira para a criação de metas de manutenção. Para o estudo de campo foram realizados levantamentos nas pistas de pouso e decolagem de quatro aeroportos regionais no Estado de São Paulo. Os levantamentos realizados foram defeitos/patologias existentes na pista, irregularidade longitudinal e bacias transversais da pista. Para o levantamento da irregularidade longitudinal e bacias transversais na pista foi utilizado o equipamento Planógrafo AX 02, enquanto os defeitos foram levantados de acordo com a regulamentação americana do FAA (Federal Aviation Administration) para determinação do PCI (Pavement Condition Index) de acordo com o procedimento da norma ASTM D5340 (2012). / This paper presents a study focused on the implementation of functional maintenance targets for airport runway flexible pavement. Airports besides performing its function specified by the Brazilian National Civil Aviation Agency (ANAC), should also preserve existing pavements in good condition and promote safety and comfort to the passenger. Although there are already criteria to define pavement maintenance strategies for runways in other countries, it is recommended for the Brazilian airports to consider other parameters related to pathologies and transversal basins on the pavement surface. This research consists on establishing an effective maintenance for functional evaluation of flexible runway pavement. Once established the purpose a literature review aiming to study the functional evaluation in flexible pavements was performed. The references also include main distresses found in asphalt pavements, safety evaluation on runway pavements, the International Roughness Index (IRI), the main functional evaluation indexes and Airport Pavement Management Systems in Brazil and in worldwide, and a case study to define important maintenance parameters adapted to Brazilian runways. The survey in loco was carried out to collect information about the runway state of four regional airports. This inspection detected irregularities along the runway and failure in the cross-section profile by the Planograph AX 02 equipament, and also revealed pavement defects pathologies according to the Federal Aviation Administration (FAA) regulations to determine the Pavement Condition Index (PCI), ASTM D5340 (2012).

Este trabalho analisa métodos de avaliação da condição de pavimentos asfálticos flexíveis, abordando os vários tipos de defeitos que podem surgir nos mesmos, suas causas e atividades de manutenção e reabilitação mais indicadas, em função da severidade e extensão com que se manifestam. Está inserido dentro do tema Gerência de Pavimentos, sendo de grande importância o conhecimento das condições dos pavimentos para a tomada de decisão quanto aos investimentos necessários para garantir o tráfego de veículos com segurança, conforto e, principalmente, economia, ou seja, com baixos custos de operação dos veículos. A avaliação dos pavimentos permite a identificação de falhas construtivas, que se manifestam precocemente, bem como acompanha o desgaste natural que sofrem todos os pavimentos, contribuindo para que as inevitáveis intervenções sejam bem selecionadas e executadas nos momentos adequados, possibilitando, assim, a melhor utilização possível dos recursos disponíveis. Neste trabalho são estudados métodos de avaliação de pavimentos utilizados no Brasil, nos Estados Unidos e na França, tanto para a gerência de pavimentos em nível de rede como em nível de projeto, para pavimentos rodoviários, urbanos e de aeroportos, com base em avaliações objetivas e subjetivas, considerando-se defeitos estruturais e não estruturais. Procurou-se fazer uma análise crítica com o intuito de contribuir para que se tenha, no Brasil, um método simples e eficiente para avaliação da condição dos pavimentos, desenvolvido com rigor acadêmico, mas de fácil utilização pelo meio técnico. Foram identificados os pontos negativos dos métodos utilizados atualmente no Brasil, buscando-se, nas normas internacionais, alternativas para a solução dos problemas existentes. Por fim, recomenda-se a revisão da Norma Brasileira, com alterações para que sua aplicação possa ser efetuada de maneira homogênea pelos diferentes técnicos que a utilizam, tornando-a mais ágil, simples e eficiente. As alterações propostas incluem: definição mais clara das Trincas, agrupamento dos defeitos Corrugação e Escorregamento, separação entre defeitos de origem estrutural e não estrutural, aplicação mais efetiva de níveis de severidade, e avaliação do pavimento com a utilização do conceito de ICP. / This study examines methods for assessing the condition of flexible pavements, addressing the various types of pavement distress, their causes and rehabilitation and maintenance activities as a function of the severity and extension of the distresses. It is housed within the theme Pavement Management, which is of great importance to the decision regarding investments necessary to ensure the traffic of vehicles with safety, comfort and, above all, economy, i.e., low vehicle operation costs. The evaluation of pavements allows the identification of construction faults, which occurs suddenly, and it also records the natural pavement wear, contributing to well selected and executed at appropriate times interventions, thus enabling a better utilization of available resources. This work analyses methods for pavement evaluation used in Brazil, in the United States and in France, for pavement management at network and project level, for road, urban and airport pavements, based on objective and subjective evaluations, considering structural and non-structural distresses. It was tried to make a critical analysis with the aim to contribute to a simple and more efficient method to evaluate pavement condition, developed with academic rigor, but easy to be used by technical personnel. The identified weaknesses in methods currently used in Brazil can be minimized by the implementation of concepts already present in international standards. Finally, it is recommended the revision of the Brazilian standard, in order to be performed in a homogeneous way by different technicians who use it, making it more agile, efficient and simple. The proposed changes include: clearer definition of Cracking, clustering of two distresses in Shoving, separation of structural and non-structural distresses, more effective application of levels of severity and extent of distress, evaluation of pavement using the PCI concept.

O presente trabalho apresenta um estudo experimental sobre o desempenho de reforços de pavimentos asfálticos de uma via urbana com elevado volume de tráfego comercial pesado no município de São Paulo, monitorados durante quatro anos desde a mais recente restauração executada. A pesquisa envolveu o acompanhamento sistemático de seções pré-selecionadas na Avenida dos Bandeirantes, por meio de medidas de irregularidade longitudinal com um medidor tipo resposta bem como do trincamento superficial com o mapeamento e registros realizados em campo. A Avenida dos Bandeirantes é o principal corredor de interligação entre as vias localizadas no Oeste do Estado de São Paulo com o Porto de Santos, absorvendo 58% do total de veículos que passam pela Região Metropolitana, totalizando aproximadamente de 250.000 veículos/dia (em ambos os sentidos), sendo destes, cerca de 20.000 caminhões. Combase em dados levantados em campo e em projetos de restauração anteriormente realizadosforam desenvolvidos modelos empíricos de previsão de desempenho dos reforçosde pavimentos asfálticos,levando em consideração fatores relevantes para seu comportamento. Para isto, foram testados modelos lineares com diferentes estruturas de covariância e também modelos de regressão logística, que ao final mostraram-se mais conservadores que aqueles empregados na previsão de desempenho do programa HDM-4, para as condições do problema, no que tange à evolução do trincamento. No caso de previsão de irregularidade, observaram-se resultados similares entre os modelos desenvolvidos e aqueles preconizados pelo programa HDM-4. Fornecer suporte para decisões relacionadas à gerência de manutenção de pavimentos urbanos de grandes metrópoles e considerar modelos estatísticos ainda pouco utilizados para prever desempenho foram as principais contribuições buscadas durante a realização da pesquisa.

Os modelos de previsão de desempenho são ferramentas fundamentais em um Sistema de Gerência de Pavimentos. Embora de grande importância, especificamente no Brasil, tem-se dado pouca atenção para a calibração e validação desses modelos. Acaba-se adotando modelos genéricos, obtidos em condições totalmente diferentes das existentes na malha administrada. Para uma gerência correta dos pavimentos de uma rodovia, torna-se fundamental a definição de modelos representativos das condições estruturais e funcionais dos pavimentos administrados. Esta pesquisa tem como objetivo avaliar o desempenho de uma estrutura de pavimento flexível da rodovia BR-290/RS, desenvolvendo, a partir dessa avaliação, modelos que representem a tendência do comportamento do pavimento. A rodovia BR-290/RS está, no trecho entre as cidades de Osório e Porto Alegre, sob concessão da Concessionária da Rodovia Osório - Porto Alegre S/A - Concepa, desde o ano de 1997. Uma das principais ações a serem realizadas pela concessionária no período em que este trecho da rodovia está sob sua administração é a execução do alargamento das pistas da mesma, com a construção de uma nova estrutura de pavimento junto à plataforma existente, sendo essa a estrutura de pavimento analisada nesta pesquisa. A estrutura contempla 8cm de revestimento asfáltico, 15cm de base, 30cm de sub-base e 60cm de camada de reforço. Os pavimentos inseridos na análise foram construídos entre os anos 2000 e 2007. Para atingir o objetivo da pesquisa, foram reunidas informações obtidas em levantamentos de deflexões, irregularidade longitudinal e afundamento de trilha de roda realizados nos últimos anos. As deflexões foram determinadas em levantamento com o equipamento FWD ocorrido em 2007. A irregularidade longitudinal e o afundamento de trilha de roda foram obtidos simultaneamente em levantamentos com o perfilômetro a laser nos anos 2005, 2006 e 2007. De posse dessas informações, analisou-se o comportamento de tais parâmetros com a ação do tráfego, desenvolvendo tendências de desempenho para a estrutura. Na análise considerou-se a influência das intervenções ocorridas nos pavimentos após a sua construção, bem como diferentes procedimentos adotados nos levantamentos realizados. Em relação às intervenções, verificou-se que, para a estrutura e dados do estudo, elas foram influentes apenas na evolução da irregularidade longitudinal. Análises estatísticas foram efetuadas, de modo a definir o melhor ajuste para cada parâmetro. Após o desenvolvimento de tais tendências de comportamento do pavimento, as mesmas foram comparadas aos modelos de previsão de desempenho desenvolvidos em outras pesquisas. Para a irregularidade e o afundamento de trilha de roda, as tendências apresentadas neste estudo comportaram-se significativamente semelhantes as de outros modelos encontrados na bibliografia técnica. Por outro lado, para a tendência referente às deflexões, nenhum dos modelos desenvolvidos em estudos anteriores apresentou comportamento similar ao encontrado na pesquisa, evidenciando a importância do desenvolvimento de modelos particulares para cada rodovia e estrutura. / Pavement performance prediction models are important tools for pavement management systems. Despite its high importance, specifically in Brazil, little attention has been given to calibration and validation of such models. Generic models are eventually used, even international ones, obtained for rather different conditions of those valid for the managed network. Hence, it is vital for an appropriate road pavement management that representative models of the structural and functional conditions of the associated pavements are defined. This research aims to evaluate the behaviour of the performance of a flexible pavement section of the road BR-290/RS, developing from this assessment, models that are representative of the pavement behaviour tendency. The road BR-290/RS is located between the cities of Osório and Porto Alegre, under concession of Concessionária da Rodovia Osório - Porto Alegre S/A - Concepa, since the year of 1997. One of the main actions to be accomplished by the road concessionary within the period under its administration is the carriageway widening of this road with the construction of a new pavement structure alongside, being this structure the objective of study in this research. The structure consists of an asphaltic layer of 8cm, 15cm of base course, 30cm of sub-base and 60cm of a capping layer. The pavement segments included in the analysis were built between 2000 and 2007. To deliver the objectives of this research, data obtained in deflectometric test campaigns, longitudinal roughness and rutting testing campaigns were gathered. Deflections were assessed in the FWD test campaign of 2007. Longitudinal roughness and rutting were simultaneously obtained with a laser profilometer in tests carried out in the years of 2005, 2006 and 2007. With this data, the behaviour of these parameters were evaluated with the traffic evolution, allowing the development of behaviour tendencies of this structure performance to be derived. In the analysis, the influence of the interventions carried out in the pavement sections after its construction were taken into account, as well as different procedures adopted in the testing campaigns carried out. In regard to the interventions, it was observed that, for the data and structure object of this study, they only had effect in the longitudinal roughness evolution. Statistical analyses were carried out in order to define the best adjustment to each parameter. After the development of such tendencies on the pavement behaviour, they were compared to pavement performance prediction models developed in other researches. For both roughness and rutting, the tendencies presented in the study behaved significantly as the other models found in the technical literature. As to the tendencies regarding deflections, none of the models developed in previous studies evidenced similar behaviour to the one observed in this research, testifying the importance for the development of particular models for each road and structure.

A prática tem mostrado que pavimentos asfálticos dimensionados através do método vigente no País, baseado no CBR, não atendem às solicitações geradas pelo tráfego e o clima. Para superar o desafio de desenvolver-se um método empírico-mecanístico, no ano de 2009, com apoio da PETROBRAS, foi implantado o Projeto Rede Temática de Asfalto. O Projeto visa conhecer melhor os materiais empregados e o desempenho de pavimentos em diversas regiões do Brasil. Para tal, está sendo criado um banco de dados com abrangência nacional para, posteriormente, desenvolver um Sistema de Dimensionamento de Pavimentos Asfálticos. Neste contexto, a pesquisa relatada nesta Tese teve como objetivo acompanhar a execução e monitorar o desempenho de pavimentos na rodovia BR-290/RS. Ao longo de três anos, acompanhou-se a evolução da capacidade estrutural e da condição funcional de dois pavimentos constituídos por revestimento em concreto asfáltico polimerizado, base e sub-base granulares e reforço do subleito em areia ou pedra. Previamente, todos os materiais foram caracterizados em laboratório, com ênfase nos ensaios de fadiga na mistura asfáltica do revestimento, visando obter, no futuro, fatores laboratório-campo para estimativa da vida de fadiga dos pavimentos. A execução dos pavimentos foi acompanhada in situ, com um controle de qualidade muito completo. Com periodicidade, foram realizados levantamentos de deflexões, de deformações permanentes, de defeitos superficiais e de textura. O volume de tráfego também foi periodicamente avaliado, resultando em um tráfego da ordem de 2,5x106 (NAASHTO) por ano. Os pavimentos vêm apresentando desempenho superior ao previsto por modelos, pois se estimava inicialmente que a vida de fadiga do pavimento seria inferior a dois anos, mas após três anos de tráfego, o trecho monitorado I apenas apresentou trincamento com grau de severidade baixo. Já em termos de deformações permanentes, ao final do segundo ano de tráfego a trilha de roda externa apresentava afundamento médio de 5 mm, considerado elevado para o tempo de uso. Ficou evidenciado que a irregularidade é muito mais afetada pela qualidade da construção do que pelo tráfego atuante. No global, foi comprovada a importância de se sistematizarem os monitoramentos com base nos manuais desenvolvidos no Projeto Rede Temática de Asfalto. Essa sistematização resultará em um futuro próximo na primeira versão do Sistema de Dimensionamento de Pavimentos Asfálticos. / Practice has proved that asphalt pavements designed according the Brazilian method, based in CBR curves, rarely stand stresses due to trucks traffic and the climate. With the purpose of facing the challenge of developing a mechanistic-empirical pavement design method, in 2009, the Asphalt Thematic Network Program was launched, counting on PETROBRAS support. The Program aims at better comprehending paving materials behavior and asphalt pavements performance under loading, considering the diverse regional climate conditions in Brazil. Thus, a national data base is being created, which will latter allow the development of a system for designing asphalt pavements. In this context, the research related in this Thesis had the objective of following the construction and monitoring the performance of asphalt pavements on Highway BR-290, in Rio Grande do Sul state. During three years, the evolutions of the bearing capacity and functional condition of asphalt pavements, with modified binders wearing courses, granular bases and sub-bases layers and subgrade reinforcements made of sand or rocks, were monitored. Previously, paving materials had been characterized by means of laboratory tests. Emphasis was given to fatigue tests on asphalt concrete specimens since shift factors will be needed to estimate the accumulated traffic volume that the pavements will stand until severe bottom-up cracking occurs. Pavements construction was carefully followed in order to fully know construction quality. Every 6 or 12 months, surveys were carried out to measure pavement deflections, permanent deformation (rutting and roughness) and texture and to identify surface distresses. It was evaluated that a yearly traffic volume of 2.5 millions of equivalent single axle load. Pavements performance has exceeded models predictions. It was expected that after two years of traffic the pavements would be severely cracked; however, just after three years of traffic only a few isolated fatigue cracks appeared on the surface of one section. Regarding permanent deformation, in the outer wheel path rut depth averaged 5 mm, a rather high value. It was shown that roughness is highly affected by construction quality, traffic having less effect. All in all, it was proved the importance of monitoring standardizing, based on manuals developed as a part of Asphalt Thematic Network Program. That standardization will produce, in a near future, the first version of a new Brazilian Mechanistic-Empirical Asphalt Pavements Design Method.

Os ensaios acelerados de pavimentos em escala real consistem na aplicação controlada de uma carga de roda igual ou acima da carga máxima legal permitida, em uma estrutura de pavimento, seja este um pavimento-teste ou uma via existente, para se determinar a resposta do sistema e o seu desempenho sob condições controladas e aceleradas de acúmulo de danos num espaço limitado de tempo (METCALF, 1996). Esses ensaios podem ser realizados hoje, tanto por simuladores instalados em campos de prova destinados a este único fim, quanto por simuladores móveis, cuja composição é rebocável ou autopropelida e pode ser posicionada no local a ser pesquisado, o que se mostra especialmente vantajoso no estudo de materiais e técnicas de restauração de pavimentos por preservar as condições de contorno. Apresentam-se os resultados dos primeiros testes acelerados em pavimentos com simulador de tráfego linear móvel no Brasil e suas contribuições para o desenvolvimento das técnicas, processos de projeto e planejamento rodoviários. Apresenta-se também uma síntese dos ensaios acelerados de pavimentos em escala real com simuladores de tráfego lineares móveis, com o objetivo de mostrar o estágio atual do conhecimento nessa área, a partir de uma revisão bibliográfica e associando esses conhecimentos a casos práticos. Como contribuição para futuros trabalhos, com base na análise das pesquisas já finalizadas e dos resultados já obtidos, foi elaborada uma proposta de método para a realização de simulação em pista e de ensaios a serem conduzidos antes, durante e após o término da simulação, dependendo do objetivo específico dos ensaios acelerados. / Full-scale accelerated pavement testing is defined as the controlled application of a wheel load in a pavement structure to determine the pavement system response and its performance under accelerated conditions of accumulated damage in a compressed time period (METCALF, 1996). Loads at or above the legal maximum allowed by highway agencies can be applied at test tracks, using simulators designed solely for this purpose, or at existent roads using mobile simulators positioned right at the road pavement structure. This layout provides an interesting advantage in the study of materials and pavement rehabilitation techniques by preserving field conditions, specially structural and environmental characteristics. This research describes the results from the first accelerated pavement tests with mobile linear traffic simulator in Brazil and their contribution for the development of design procedures, distress monitoring methods, and road planning. As part of this research, a wide literature review was done associated with practical case studies, the current stage of knowledge in this area, and a real scale synthesis of accelerated pavement experiments with linear mobile traffic simulators. This research proposes a simulation method for testing pavement sections and the evaluation tests to be performed according to the objective of the accelerated pavement test study. This research is a contribution to the state of practice of this type of accelerated pavement testing in Brazil and outlines the path for future applications of this technology in the country.

A utilização da tela de aço como reforço de pavimentos asfálticos no combate ao trincamento por reflexão é uma alternativa utilizada desde 1980 em países europeus. Uma revisão da literatura a respeito de sua utilização na reabilitação de pavimentos asfálticos, mostra que, a sua utilização acaba diminuindo o aparecimento de trincas nas camadas de revestimento, agindo como uma barreira contra a sua propagação, oferece resistência ao cisalhamento especialmente sob elevadas tensões e ainda, melhora a resistência à fadiga contribuindo para a longevidade do pavimento. Entretanto, o potencial de sua utilização tem sido pouco investigado em rodovias brasileiras. Neste contexto, insere-se esta pesquisa com o objetivo de avaliar o efeito do reforço gerado pela inserção da tela em revestimentos asfálticos para o uso em pavimentos flexíveis, com o propósito de tornar as estruturas rodoviárias menos onerosas com consequente aumento da sua vida útil. Para isso, foi realizada uma pesquisa visando à análise do seu desempenho em um trecho experimental localizado na rodovia SP-354, no Estado de São Paulo entre as cidades de Campo Limpo Paulista e Jarinu, fundamentado nas melhores práticas internacionais, recorrendo à observação em campo e laboratório, análise por meio de ensaios de módulo de resiliência e cálculos por retroanálise para verificação do efeito da inserção da tela, ainda propondo, uma metodologia de dimensionamento estrutural de reforço de pavimentos asfálticos considerando a faixa de valores de módulo de resiliência integrados com a tela e o fator de deflexão (K) para cálculo de espessura de reforço. Conclui-se que esta técnica de reforço tem potencial para prolongar a vida útil de revestimentos asfálticos em pavimentos flexíveis, com benefícios também para o desempenho da camada na fase pós-trincamento. Foram obtidos modelos que permitem dimensionar o revestimento asfáltico com o propósito de avaliar o efeito da tela de aço na zona tracionada da camada. Por fim, foi verificada através de um estudo de viabilidade técnica/econômica que a incorporação da tela de aço em pavimentos flexíveis é uma alternativa eficaz e de adequada viabilidade técnica e econômica. / The use of the steel mesh as reinforcement of asphalt pavements to combat reflective cracks by reflection is an alternative used since 1980 in European countries. A review of the literature on the use of the steel mesh in the rehabilitation of asphalt pavements shows that its use prevents the appearance of cracks acting as a barrier against its propagation, offers resistance to shearing especially under high tensions and also improves the resistance to fatigue contributing to the longevity of the pavement. However, the potential if its use has been little investigated in Brazilian highways. In this context this project is to develop a new technology for road construction and rehabilitation. The idea is to use steel mesh reinforcement in asphalt roads in order to make road structures more cost effective by improving the lifetime of new constructed roads and by developing an optimal rehabilitation method for existing roads. For this, a research was performed aiming at the analysis of its performance in an experimental section located on the highway SP-354, in the State of São Paulo between the cities of Campo Limpo Paulista and Jarinu, based on the best international practices, using observation of its behavior in the field and laboratory, analysis by means of resilient modulus tests and calculations by backcalculation to verify the effect of the insertion of the screen, still proposing, a methodology of asphalt pavement design considering the range of integrated resilience module values with the screen and the structural deflection reduction factor (K) admissible for reinforcement projects. It was concluded that this reinforcing technique has potential for improvements crack propagation post-cracking behavior and permanent deformation in the asphalt concrete surfacing layer, with a ten fold increase on fatigue life to be expected. A model was developed that may be employed for pavement design modifying a model based on the use of conventional fatigue laws for the asphalt concrete, if the grid is positioned at the tensile zone of the surfacing layer. Finally, it was verified through a technical / economic study that the incorporation of the steel mesh in flexible pavements is an effective alternative and of adequate technical and economic viability.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-06-06T18:25:07Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1840132 bytes, checksum: bff47a2705c6939ea56f2ef93984d05f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-06T18:25:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1840132 bytes, checksum: bff47a2705c6939ea56f2ef93984d05f (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Esta dissertação apresenta um estudo sobre o comportamento de misturas asfálticas a quente em relação à deformação permanente, à luz dos ensaios de Creep estático e dos parâmetros oriundos da curva de compactação. Para isso, utilizaram-se, para composição dessas misturas, agregados comumente empregados na cidade de Viçosa-MG e dois tipos de ligante asfáltico (CAP 50/70 e BETUFLEX 60/85). Essas misturas foram dosadas pela metodologia Superpave e compactadas no teor e número de giros de projeto. Verificou-se que, para a condição de projeto, as misturas asfálticas que utilizaram o ligante asfáltico CAP 50/70 apresentaram melhor trabalhabilidade e deformações inferiores às misturas compostas pelo ligante polimérico BETUFLEX 60/85. Adicionalmente, esta pesquisa estudou a influência do teor de ligante no comportamento das misturas asfálticas em relação à deformação permanente. Constatou-se que misturas asfálticas com maior teor de ligante tendem a apresentar maiores deformações permanentes e melhor trabalhabilidade. Ademais, buscou-se relacionar os índices da curva de compactação (Construction Densification Index, CDI; Traffic Densification Index modificado, TDIm; e Locking Point, LP) com os parâmetros obtidos nos ensaios de creep estático (Deformação total após o período de recuperação, Dt ; Módulo de Fluência, MF; e Inclinação da Curva, Icurva) através das curvas obtidas por meio da correlação entre esses índices. As correlações verificadas apresentaram bons resultados de R2, mostrando que, para as particularidades desta pesquisa, os índices de compactação podem ser usados como indicadores de previsão quanto ao comportamento mecânico em relação à resistência às deformações permanentes das misturas asfálticas estudadas. / This dissertation presents a study about a behavior of hot asphalt mixtures in relation of permanent deformation, insight of Static Creep Tests and parameters derived from compaction curve. For the composition of these mixtures, aggregates commonly used in Viçosa-MG and two types of asphalt binder. These mixtures were dosed by Superpave method and compacted in the content and number of gyrations. It was found, for the project condition, the mixtures containing the asphalt binder CAP 50/70 showed better workability and lower deformation than the blends composed by BETUFLEX 60/85. In addition, this research studied the influence of binder content on asphaltic mixtures about permanent deformation comportment. It was observed that asphaltic mixtures with high binder content tend to present higher permanent deformation and better workability. Moreover, this research attempted to relate the compaction curve parameters (CDI, Construction Densification Index; TDIm, Modified TDI; and Locking Point, LP) with parameters obtained on Static Creep Tests (Total deformation after recuperation period, Dt; Creep modulus, MF; and Curve slope, Icurva) through the curve generated by correlation between these indices. These correlations presents great R2 results compaction indices can be used as a predictive indicator about the mechanic behavior for resistance to permanent deformations of the studied asphaltic mixtures.