Este trabajo de investigación está elaborado con el fin de determinar las principales causas de la fisuración de Pavimento Rígido observando el caso de la carretera tarija - Potosí, para seguidamente elegir el método de reparación o recuperación adecuada y las estrategias para la pavimentación de los tramos restantes. Luego de la evaluación, obtención de resultados y análisis de la mejor alternativa de rehabilitación, se asentará un precedente para próximas rehabilitaciones de pavimentos rígidos.

En la presente tesis se hacen referencias de los materiales empleados, sus características y otros, cabe indicar, a su vez, los resultados de los ensayos para determinar el diseño de mezcla, así como, la de las variables evaluadas como f’c en un periodo de 7, 14, 21 y 28 días y el módulo de rotura en las vigas ensayadas. Se hace un enfoque especial al comportamiento del concreto reforzado con fibra viendo como influye su presencia en el concreto, aumentando o mejorando su capacidad para controlar las fisuras y otras variables que se pudieran presentar ante factores extremos. Finalmente realizamos ensayos de concreto con fibra en diferentes periodos de tiempo comparado con concreto normal, obteniendo así las conclusiones y recomendaciones que se detallan al final de la tesis en mención, mediante los resultados de las variables evaluadas y un análisis económico.

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La presente investigación se enmarca en el seguimiento de tramos experimentales construidos por la Dirección de Vialidad del Ministerio de Obras Públicas, con el objetivo de evaluar diferentes soluciones de pavimentos y registrar su comportamiento en el tiempo. El tramo estudiado construido en el año 1995 incluye diversas soluciones de pavimentos flexibles y rígidos. Para determinar el comportamiento de cada tramo se desarrollará una verificación, teniendo como referencia los métodos de diseño utilizados, una estimación de las solicitaciones que han afectado al tramo, una inspección visual de deterioros y un análisis de los parámetros indicadores representativos de la condición de los tipos de pavimentos estudiados, algunos de ellos desde su construcción, y además una estimación de la evolución del índice de serviciabilidad, para cada una de las soluciones evaluadas. Los tipos de soluciones que comprende la presente evaluación son: dobles tratamientos superficiales con emulsión normal y emulsión elastomérica; pavimentos asfálticos proyectados con diferentes métodos de diseño y construidos con mezcla normal y con mezcla modificada con elastómero; pavimentos de hormigón proyectados con diferentes métodos de diseño, además de diferentes estructuras de traspaso de carga en la junta transversal y longitudes de losas de cuatro y seis metros. De acuerdo a los resultados del análisis realizado se comprueba que el método AASHTO representó de buena manera el comportamiento de los pavimentos tanto de hormigón como de asfalto. Los tramos de pavimentos de hormigón diseñados mediante el método AASHTO y de longitudes de losas de cuatro metros, muestran un comportamiento por sobre el resto de las soluciones aplicadas en el tramo en estudio. Los sectores con tratamientos superficiales han podido soportar en buenas condiciones las altas solicitaciones de tránsito.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-07T20:45:46Z No. of bitstreams: 1 2018_ArielaBatistadeSoutoLima.pdf: 11473430 bytes, checksum: b35c0701993c16f2f4f5e2e144785dfd (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-08-08T19:08:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_ArielaBatistadeSoutoLima.pdf: 11473430 bytes, checksum: b35c0701993c16f2f4f5e2e144785dfd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-08T19:08:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_ArielaBatistadeSoutoLima.pdf: 11473430 bytes, checksum: b35c0701993c16f2f4f5e2e144785dfd (MD5) Previous issue date: 2018-08-07 / Este estudo apresenta uma proposta de metodologia de avaliação de ciclovia para aplicação em pavimentos rígidos localizados em Brasília – DF. As amostras de estudo estão situadas em áreas urbanas localizadas na Asa Norte, Eixo Monumental/Esplanada dos Ministérios e Campus Darcy Ribeiro da UnB. O programa da pesquisa se desenvolveu contemplando o levantamento das áreas que continham pavimento rígido de ciclovia e análise documental dos projetos de execução dessas ciclovias; levantamento qualitativo e quantitativo das manifestações patológicas incidentes nas ciclovias selecionadas; escolha das áreas e criação das amostras para a consequente aplicação da metodologia. As áreas escolhidas foram identificadas como: Asa Norte L2; Eixo Monumental/Esplanada e UnB 3. A metodologia proposta abrange três diferentes etapas: mensuração da degradação; levantamento do fator de danos total; e obtenção o fator de danos de ciclovia – FDC, sendo esse o principal objetivo do trabalho, criar um fator que avalie a condição de danos das ciclovias. Após a aplicação da metodologia foi possível identificar as anomalias Fissura Transversal; Fissura Longitudinal; Fissura Diagonal; Fissura de Canto; Fissura por Retração Plástica; Quebra Localizada; Quebra de Canto; Esborcinamento; Manchas; Alçamento de Placas; Buracos; Desgaste Superficial; Placa Dividida, como também avaliar os danos das ciclovias estudadas, tendo como resposta que as amostras do grupo com 5 anos (E 5) foram as que apresentam maior danos, seguida pelas amostras do grupo de 3 anos (A. N. L2) e 6 anos (UnB3), e que as patologias identificadas estão ligadas à erros de projeto, execução e mau uso. Ao fim foi feita uma análise estatística dos dados dos diferentes grupos de área/idade, afirmando que são amostras significativamente diferentes, e dentro desses dados existem dois grupos distinto, grupo 1 amostras do grupo de 3 e 6 anos, e o grupo 2 amostras do grupo de 5 anos. / This study presents a proposal of a methodology for evaluating a bike path for application in rigid pavements located in Brasília - DF. The study samples are located in urban areas located in the North Wing, Monumental Axis / Esplanade of Ministries and Campus Darcy Ribeiro of UnB. The research program was developed contemplating the survey of the areas that contained rigid pavement of cycleway and documental analysis of the projects of execution of these cycle lanes; qualitative and quantitative survey of the pathological manifestations incident on the selected bicycle paths; selection of areas and creation of samples for the consequent application of the methodology. The chosen areas were identified as: North Wing L2; Hub Monumental / Esplanade and UnB 3. The proposed methodology covers three different stages: measurement of degradation; total damage factor survey; and obtaining the cycle - damage factor - FDC, this being the main objective of the work, to create a factor that evaluates the damage condition of the bike paths. After the application of the methodology it was possible to identify the anomalies Fissura Transversal; Longitudinal Fissure; Diagonal Fissure; Corner Fissure; Plastic Retraction Fissure; Location Breakage; Corner Break; Spraying; Stains; Plate Load; Holes; Surface Wear; The results of the 5-year group (E 5) were the ones with the greatest damage, followed by the samples of the 3-year (L2 L2) and 6-year (L2) groups. UnB3), and that the pathologies identified are linked to design, execution and misuse errors. At the end, a statistical analysis of the data of the different area / age groups was made, stating that they are significantly different samples, and within these data there are two distinct groups, group 1 samples of the group of 3 and 6 years, and group 2 samples of the group of 5 years.

Este trabalho apresenta considerações sobre os custos de pavimentos rígidos, abordando os custos de construção, os custos de manutenção e reabilitação e os custos de operação dos veículos. Apresenta, inicialmente, uma revisão dos fatores intervenientes no dimensionamento de pavimentos rígidos, particularmente os métodos adotados pela Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) e pela American Association of State Highways and Transportation Officials (AASHTO), e os procedimentos construtivos mais utilizados no Brasil. As atividades de manutenção e reabilitação são associadas às principais formas de deterioração dos pavimentos rígidos, tomando-se como referência, neste trabalho, o Manual de Identificação de Defeitos do Programa SHRP. Quanto aos custos que incidem sobre os usuários e que dependem, principalmente, da condição da superfície de rolamento, são analisadas a influência da curva de desempenho e a estimativa elos custos ele operação dos veículos a partir ela irregularidade longitudinal dos pavimentos. Desenvolve-se uma programação fatorial de simulações que tem como fatores o método ele dimensionamento, o módulo de reação do subleito e o volume de tráfego. Analisam-se, ao final, a importância relativa desses fatores sobre cada urna das parcelas que compõem o custo total de um pavimento rígido. / This work analyses the costs of rigid pavements, that are compound by construction, maintenance and rehabilitation, and user costs. It is presented the basic concepts of rigid pavement design, mainiy the Brazilian Association of Portland Cement (ABCP) and the American Association of State Highways and Transportation Officials (AASHTO) methods, and the construction procedures most used in Brazil. The maintenance and rehabilitation activities are related to rigid pavement distresses, and in this work the reference is the Distress Identification Manual developed by the SHRP Program. In terms of user costs, which are due to pavement rolling condition, it is analyzed the importance of performance trends and the estimation of user costs from pavement roughness. It is developed a factorial simulation program considering the following factors: rigid pavement design method, modulus of subgrade reaction, and traffic volume. It is analyzed the relative effects of each factor on the rigid pavements total cost.

Este trabalho tem por objetivo estudar todas as parcelas de custos que envolvem os pavimentos flexíveis e rígidos durante sua vida em serviço, abordando os custos de construção, de manutenção e reabilitação e os custos de operação dos veículos. Inicialmente, tem-se a análise dos métodos utilizados para o dimensionamento dos pavimentos flexíveis e rígidos, bem como dos custos associados a diferentes procedimentos construtivos utilizados no Brasil, visando o estabelecimento dos custos de construção. Os custos de manutenção e reabilitação são determinados a partir da identificação das principais formas de deterioração dos pavimentos. Os custos de operação dos veículos, que incidem diretamente sobre os usuários e dependem, principalmente, da condição da superfície de rolamento, são calculados com base em modelos de desempenho de programas de gerência de pavimentos utilizados por organismos rodoviários brasileiros. Para uma maior abrangência da análise comparativa de pavimentos flexíveis e rígidos foi elaborada uma programação fatorial de simulações. A comparação dos custos dos pavimentos flexíveis e rígidos é proveniente da análise dos custos totais obtidos para todas as combinações de fatores intervenientes (células da matriz fatorial). Os fatores utilizados são: tipo de subleito, materiais e espessuras das camadas (métodos de dimensionamento), solicitações e volume de tráfego e estratégia de manutenção e reabilitação dos pavimentos. / This research work aims to determine and compare the total cost for both, rigid and flexible pavements. Thus, it analyzes all components of costs related to flexible and rigid pavements during their service lives, i.e., construction cost, maintenance and rehabilitation cost and users cost. For the determination of the construction cost it is considered the most used pavement design methods, as well construction procedures used in Brazil. The maintenance and rehabilitation cost is calculated based on the identification of the main distress types for both flexible and rigid pavements that occur in Brazil. The users cost, function of the pavement surface condition, is calculated from performance models used by Brazilian highway agencies. For a broader comparison of rigid and flexible pavements it is performed a factorial analysis. The main factors to be considered are: subgrade type, pavement layer material and thickness, traffic load and volume, maintenance and rehabilitation strategy. The simulations for the determination of total cost will be done for each cell of the factorial matrix, i.e., for each combination of factors.

Este trabalho tem por objetivo estudar todas as parcelas de custos que envolvem os pavimentos flexíveis e rígidos durante sua vida em serviço, abordando os custos de construção, de manutenção e reabilitação e os custos de operação dos veículos. Inicialmente, tem-se a análise dos métodos utilizados para o dimensionamento dos pavimentos flexíveis e rígidos, bem como dos custos associados a diferentes procedimentos construtivos utilizados no Brasil, visando o estabelecimento dos custos de construção. Os custos de manutenção e reabilitação são determinados a partir da identificação das principais formas de deterioração dos pavimentos. Os custos de operação dos veículos, que incidem diretamente sobre os usuários e dependem, principalmente, da condição da superfície de rolamento, são calculados com base em modelos de desempenho de programas de gerência de pavimentos utilizados por organismos rodoviários brasileiros. Para uma maior abrangência da análise comparativa de pavimentos flexíveis e rígidos foi elaborada uma programação fatorial de simulações. A comparação dos custos dos pavimentos flexíveis e rígidos é proveniente da análise dos custos totais obtidos para todas as combinações de fatores intervenientes (células da matriz fatorial). Os fatores utilizados são: tipo de subleito, materiais e espessuras das camadas (métodos de dimensionamento), solicitações e volume de tráfego e estratégia de manutenção e reabilitação dos pavimentos. / This research work aims to determine and compare the total cost for both, rigid and flexible pavements. Thus, it analyzes all components of costs related to flexible and rigid pavements during their service lives, i.e., construction cost, maintenance and rehabilitation cost and users cost. For the determination of the construction cost it is considered the most used pavement design methods, as well construction procedures used in Brazil. The maintenance and rehabilitation cost is calculated based on the identification of the main distress types for both flexible and rigid pavements that occur in Brazil. The users cost, function of the pavement surface condition, is calculated from performance models used by Brazilian highway agencies. For a broader comparison of rigid and flexible pavements it is performed a factorial analysis. The main factors to be considered are: subgrade type, pavement layer material and thickness, traffic load and volume, maintenance and rehabilitation strategy. The simulations for the determination of total cost will be done for each cell of the factorial matrix, i.e., for each combination of factors.

Este trabalho apresenta considerações sobre os custos de pavimentos rígidos, abordando os custos de construção, os custos de manutenção e reabilitação e os custos de operação dos veículos. Apresenta, inicialmente, uma revisão dos fatores intervenientes no dimensionamento de pavimentos rígidos, particularmente os métodos adotados pela Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) e pela American Association of State Highways and Transportation Officials (AASHTO), e os procedimentos construtivos mais utilizados no Brasil. As atividades de manutenção e reabilitação são associadas às principais formas de deterioração dos pavimentos rígidos, tomando-se como referência, neste trabalho, o Manual de Identificação de Defeitos do Programa SHRP. Quanto aos custos que incidem sobre os usuários e que dependem, principalmente, da condição da superfície de rolamento, são analisadas a influência da curva de desempenho e a estimativa elos custos ele operação dos veículos a partir ela irregularidade longitudinal dos pavimentos. Desenvolve-se uma programação fatorial de simulações que tem como fatores o método ele dimensionamento, o módulo de reação do subleito e o volume de tráfego. Analisam-se, ao final, a importância relativa desses fatores sobre cada urna das parcelas que compõem o custo total de um pavimento rígido. / This work analyses the costs of rigid pavements, that are compound by construction, maintenance and rehabilitation, and user costs. It is presented the basic concepts of rigid pavement design, mainiy the Brazilian Association of Portland Cement (ABCP) and the American Association of State Highways and Transportation Officials (AASHTO) methods, and the construction procedures most used in Brazil. The maintenance and rehabilitation activities are related to rigid pavement distresses, and in this work the reference is the Distress Identification Manual developed by the SHRP Program. In terms of user costs, which are due to pavement rolling condition, it is analyzed the importance of performance trends and the estimation of user costs from pavement roughness. It is developed a factorial simulation program considering the following factors: rigid pavement design method, modulus of subgrade reaction, and traffic volume. It is analyzed the relative effects of each factor on the rigid pavements total cost.

Four sections of continuously reinforced concrete pavement (CRCP) were constructed at the University of São Paulo campus in order to introduce this kind of pavement structure to Brazil\'s technical transportation community. Sections were designed as 50 m long concrete slab, short in comparison to traditional CRCP, in order to simulate bus stops and terminals - locations of critical interest for public infrastructure. The thesis presented herein concludes this research project initiated in 2010. As the initial goal of this study was the development of coherent, reliable and intuitive design recommendations for the use of CRCP technology in Brazil, a profound understating of its structural and performance peculiarities was needed. For that, the cracking process of the experimental CRCP sections was recorded over a span of seven years. Due to the sections\' short length and lack of anchorage, the experimental \"short\" CRCP presented a cracking behavior quite different than traditional CRCP. There were much less visible cracks than expected. To address this issue, a novel technology in ultrasonic non-destructive testing of concrete structures was applied. Through ultrasonic signal interpretation it was possible to discover several incipient non-visible cracks within the slabs - many of these became apparent on the slab surface in later crack surveys - and to characterize visible and non-visible cracks regarding crack depth. The updated crack map with non-visible cracks showed similarities with traditional CRCP. Additionally, the ultrasonic data analysis provided important information on thickness variation, reinforcement location and concrete condition that were applied in theoretical simulations (finite element software) of the short CRCP. Simulations were attempted considering different slab geometries, firstly with transverse cracks as joints with high load transfer efficiency (LTE) and secondly with a continuous slab without cracks or joints. The latter simulation was more accurate reaching a shift factor between field and simulated stresses in the order of 0.7 to 1.0. Deflection data and LTE analysis from cracks and panels in between cracks further attested the slab continuous behavior, which contradicts current CRCP design models and performance predictors. Furthermore, critical traffic and environmental loading conditions concerning Brazil\'s climate and bus traffic characteristics were investigated and related using a selected fatigue model resulting in design recommendations in a chart format for the short CRCP aimed at long-term projects for over 20 years of operation. The design chart was successfully applied to investigate three failures presented by the experimental short CRCP due to thickness deficiencies pointed out by the ultrasonic testing. / Quatro seções de pavimento de concreto continuamente armado (PCCA) foram construídas no campus da Universidade de São Paulo, com o objetivo de introduzir esta estrutura, de reconhecido sucesso internacional, à comunidade técnica de engenharia de transportes brasileira. As seções foram projetadas com uma placa de concreto de 50 m de extensão, curta em comparação ao PCCA tradicional, com a finalidade de simular paradas e terminais de ônibus - locais de grande interesse para a infraestrutura pública. A tese aqui apresentada conclui este projeto de pesquisa iniciado em 2010. Como o objetivo inicial deste estudo foi o desenvolvimento de recomendações de projeto coerentes, confiáveis e intuitivas para a utilização do PCCA no Brasil, foi necessário um profundo entendimento de suas peculiaridades estruturais e de desempenho. Para isso, o processo de fissuração das secções experimentais foi acompanhado durante sete anos. Devido à curta extensão e falta de ancoragem das seções, o PCCA \"curto\" apresentou um padrão de fissuração diferente do PCCA tradicional com muito menos fissuras visíveis na superfície do que o esperado. Para abordar esta questão, uma nova tecnologia ultrassônica para ensaios não destrutivos de estruturas de concreto foi aplicada. Pela interpretação do sinal de ultrassom, foi possível descobrir várias fissuras incipientes (não visíveis) dentro das placas - muitas dessas foram observadas na superfície da placa em levantamentos de fissuras posteriores - e caracterizar fissuras visíveis e não-visíveis quanto à profundidade da fissura. O mapa de fissuração atualizado com fissuras não visíveis mostrou semelhanças com PCCA tradicional. Além disso, a análise dos dados de ultrassom forneceu informações importantes sobre a variação da espessura, localização da armadura longitudinal e condição do concreto, que foram aplicados em simulações teóricas (software de elementos finitos) do PCCA curto. Simulações foram propostas considerando diferentes geometrias, primeiramente com fissuras transversais como juntas com alta eficiência de transferência de carga (LTE) e posteriormente com uma placa contínua, sem fissuras ou juntas. Esta última simulação foi mais precisa alcançando um fator de conversão entre tensões de campo e simuladas na ordem de 0,7 a 1,0. Dados de deflexão e análise de LTE em fissuras e placas entre fissuras atestaram novamente o comportamento contínuo das placas, o que vai em contradição com os modelos atuais de dimensionamento e de previsão de desempenho para o PCCA. Ademais, o tráfego crítico e condições de carga ambiental correspondentes ao clima e tráfego de ônibus típicos brasileiros foram investigados e relacionados usando um modelo de fadiga resultando em recomendações de projeto para o PCCA de curta extensão sendo direcionado para projetos de longo prazo para mais de 20 anos de operação. O gráfico de projeto foi aplicado com sucesso para investigar três falhas apresentadas pelo PCCA curto experimental devido a deficiências de espessura apontadas pelo teste ultrassônico.