M. Tech. (Civil Engineering, Faculty of Engineering and Technology), Vaal University of Technology) / Modified asphalt concrete is one of the important construction materials for flexible pavements. The addition of polymers and natural hydrocarbon modifiers to enhance the properties of asphalt concrete over a wide temperature range in paving applications has been the common practice. Currently these modified asphalt mixtures are relatively expensive. However, recycled polymers and rubber added to asphalt have also shown similar results in improving the performance of road pavements. In this study, an attempt has been made to use low density polyethylene (LDPE) obtained from plastic waste and crumb rubber obtained from worn out vehicle tyres. The aim was to optimise the proportions of LDPE in the bitumen binder using the ‘wet process’ and crumb rubber aggregates in the hot mix asphalt (HMA) using the ‘dry process’. The Marshall method of bituminous mix design was carried out for varying percentages of LDPE namely 2%, 4%, 6%, 8% and 10% by weight of bitumen binder and 1%, 2%, 3%, 4% and 5% crumb rubber by volume of the mineral aggregates. The characteristics of bitumen modified with LDPE were evaluated. The modified asphalt mix was also evaluated to determine the different mix characteristics. The results from laboratory studies in terms of the rheological properties of the LDPE modified bitumen binder showed an increase in viscosity, softening point and stiffness of the binder. The optimum Marshall stability values for HMA mixtures containing 2% crumb rubber tyre and 4% LDPE were found to be 30% higher than the conventional asphalt concrete mix. The wheel tracking test done at 50ºC was 9.81mm rut depth showing a good rutting resistance of the optimized mixture compared to the conventional asphalt mixes. The Modified Lottman test gave a Tensile Strength Ratio value of 0.979 which indicates a low degree of moisture susceptibility of the modified asphalt mix. The above results showed improved properties of the asphalt mixture. The economic assessment done using the present worth of costs indicated a reduction in maintenance cost due to the extended service life of the modified asphalt pavement.

Os sistemas não aderentes de fixação com placas de \"granito\", em comparação com os métodos que empregam argamassas, exigem maior acuidade no projeto e uma avaliação estrutural criteriosa. As metodologias empregadas no país consideram apenas o parâmetro de resistência à tração na flexão na ruptura, não levando em conta outros parâmetros estruturais importantes. Para preencher esta lacuna, o presente trabalho propõe uma metodologia para dimensionamento de três sistemas não aderentes de fixação: fachadas ventiladas, pisos elevados e lajes estruturais. Três \"granitos\" brasileiros de alto valor comercial - Vermelho Capão Bonito (VCB), Preto São Gabriel (PSG) e Branco Desireé (BD) - foram submetidos a ensaios laboratoriais para a determinação do comportamento tensão versus deformação, da tensão de ruptura, dos deslocamentos verticais, do módulo de Young e do coeficiente de Poisson. Estes parâmetros foram empregados para o dimensionamento de fachadas ventiladas e de pisos elevados. Os modelos computacionais do programa STRAP foram calibrados com dados obtidos do monitoramento de protótipos de fachadas e de pisos elevados. Para fachadas ventiladas (placas de 60 x 100 cm) as espessuras calculadas foram de 30 mm para o VCB, de 25 mm para o PSG e de 55 mm para o BD. Para pisos elevados (placas de 60 x 60 cm) as espessuras foram de 35 mm para o VCB, de 30 mm para o PSG e de 35 mm para o BD. Os resultados sugerem que a especificação da espessura mínima de 20 mm, comumente usada em diversos projetos nacionais, não considera aspectos estruturais importantes. / Design on \"granite\" plates for non adherent covering systems, in comparison with mortar methods, needs a structural evaluation. The Brazilian design methodology considers only the breaking load bending tensile strength and do not consider another important structural characteristics. To fill this gap, this thesis presents a methodology for design on three \"granite\" plates for non adherent covering systems: ventilated façades, pedestal paving system and structural slab. Three Brazilian \"granites\" with great commercial acceptance - Capão Bonito Red (CBR), São Gabriel Black (SGB) and Desireé White (DW) were tested to obtain the strength versus strain behavior, the breaking load strength, the modulus of Young and the Poisson coefficient. To structural design this characteristics were applied in computational models, that were calibrated with tests data. The thickness calculated for ventilated façades (slab of 60 x 100 cm) is 30 mm for CBR, 25 mm for SGB and 55 mm for DW. The thickness calculated for pedestal paving system (slab of 60 x 60 cm) is 35 mm for CBR, 30 mm for SGB and 35 mm for DW. This results show that the thickness of 20mm applied for Brazilian practice design criteria do not consider important structural issues.

This master´s thesis is focused on assessment of properties of vibropressed concrete products. The important point of the thesis is measuring fresh concrete air permeability by Qaver control tool and confrontation this results with results of hardened concrete. The relationship between results obtained is examined.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-11-09T16:57:24Z No. of bitstreams: 1 ROSA MARIA GONÇALVES COÊLHO - DISSERTAÇÃO PPGECA 1995..pdf: 23915263 bytes, checksum: 4e9195023b290e36631b4c43b7d4cbea (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-09T16:57:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ROSA MARIA GONÇALVES COÊLHO - DISSERTAÇÃO PPGECA 1995..pdf: 23915263 bytes, checksum: 4e9195023b290e36631b4c43b7d4cbea (MD5) Previous issue date: 1995-12-18 / CNPq / Esta dissertação apresenta os resultados de uma pesquisa desenvolvida com o objetivo de se utilizar o agregado graúdo não convencional calcário, de formações calcítica e dolomítica, como agregado alternativo em substituição ao agregado convencionalmente usado na fabricação dos concretos betuminosos usinados à quente, como forma de redução de custos de obras rodoviárias, em regiões onde as rochas calcárias são predominantes. Para que pudessem ser comprovadas as características que mostram a resistência da mistura betuminosa, foi utilizado o Ensaio Marshall. Foram feitos ensaios físicos e mecânicos de forma a comprovar suas características na pavimentação. São apresentados alguns resultados de serviços executados na pavimentação da cidade de Mossoró-RN, com resultados satisfatórios de uso nas diferentes camadas do pavimento. Os resultados obtidos nesta pesquisa permitiram concluir que devido a resistência satisfatória e propriedades similares as da brita granítica além de menores custos de extração e britagem, o agregado calcário pode substituí-la com muita propriedade, quando empregado no uso de concreto betuminoso usinado à quente como revestimento em rodovias, reduzindo-se o custo final da obra. / This thesis presents the results of an investigation carried out to study the performance of a non conventional aggregate, calcareous aggregate of the dolomitic and calcitic formation, in substitution to the dolomitic and calcitic aggregate. used to fabricate hot-mix bituminous concrete. The predominant characteristics of the bituminous mixtures were evaluated using the traditional Marshall test. In order to determine the quality of the mixture, physic and mechanic tests were applied. The results obtained in this investigation in regard to existing pavement, named airport of Mossoró-RN city, constructed with calcareous aggregate in the bituminous mixtures, revealed that the altermative mixture made with calcareous aggregate, is a valid one. Also, the results from laboratory tests, showed that the strength property of the bituminous mixture made with the normal granitic aggregate. Therefore, based on these results, it can concluded that the calcareous aggregate is an alternative aggregate that can be used to fabricate bituminous mixtures, in replacement of the conventional granitic aggregate.

Os sistemas não aderentes de fixação com placas de \"granito\", em comparação com os métodos que empregam argamassas, exigem maior acuidade no projeto e uma avaliação estrutural criteriosa. As metodologias empregadas no país consideram apenas o parâmetro de resistência à tração na flexão na ruptura, não levando em conta outros parâmetros estruturais importantes. Para preencher esta lacuna, o presente trabalho propõe uma metodologia para dimensionamento de três sistemas não aderentes de fixação: fachadas ventiladas, pisos elevados e lajes estruturais. Três \"granitos\" brasileiros de alto valor comercial - Vermelho Capão Bonito (VCB), Preto São Gabriel (PSG) e Branco Desireé (BD) - foram submetidos a ensaios laboratoriais para a determinação do comportamento tensão versus deformação, da tensão de ruptura, dos deslocamentos verticais, do módulo de Young e do coeficiente de Poisson. Estes parâmetros foram empregados para o dimensionamento de fachadas ventiladas e de pisos elevados. Os modelos computacionais do programa STRAP foram calibrados com dados obtidos do monitoramento de protótipos de fachadas e de pisos elevados. Para fachadas ventiladas (placas de 60 x 100 cm) as espessuras calculadas foram de 30 mm para o VCB, de 25 mm para o PSG e de 55 mm para o BD. Para pisos elevados (placas de 60 x 60 cm) as espessuras foram de 35 mm para o VCB, de 30 mm para o PSG e de 35 mm para o BD. Os resultados sugerem que a especificação da espessura mínima de 20 mm, comumente usada em diversos projetos nacionais, não considera aspectos estruturais importantes. / Design on \"granite\" plates for non adherent covering systems, in comparison with mortar methods, needs a structural evaluation. The Brazilian design methodology considers only the breaking load bending tensile strength and do not consider another important structural characteristics. To fill this gap, this thesis presents a methodology for design on three \"granite\" plates for non adherent covering systems: ventilated façades, pedestal paving system and structural slab. Three Brazilian \"granites\" with great commercial acceptance - Capão Bonito Red (CBR), São Gabriel Black (SGB) and Desireé White (DW) were tested to obtain the strength versus strain behavior, the breaking load strength, the modulus of Young and the Poisson coefficient. To structural design this characteristics were applied in computational models, that were calibrated with tests data. The thickness calculated for ventilated façades (slab of 60 x 100 cm) is 30 mm for CBR, 25 mm for SGB and 55 mm for DW. The thickness calculated for pedestal paving system (slab of 60 x 60 cm) is 35 mm for CBR, 30 mm for SGB and 35 mm for DW. This results show that the thickness of 20mm applied for Brazilian practice design criteria do not consider important structural issues.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Ricardo Alves Cardoso.pdf: 84040 bytes, checksum: 709198a5f0c45658ebfc111df474a0dc (MD5) Previous issue date: 2010-08-24 / This work aims at the register of geotechnical areas in Goiania-GO, showing the occurrence of fine lateritic soils with potential for use in flooring. The methodology is based on work developed by Nogami and Villibor (1995). From surveys and collecting 17 samples in field tests were conducted from MCT (Mini-MCV, Loss of mass by immersion, compression and Mini-CBR) and verified the mechanical and hydraulic properties of these soils. The samples were collected at sites previously chosen using as reference the pedological map of Goiania, trying to distribute them to all soil units of this map. The surveys were performed to a depth of 2 m in each hole the soils were mixed, representing what occurs in practice during the operation of a loan area. The samples collected for the study were those who had only fine soil grains with diameters of less than 2 mm (sieve nº. 10). Tests were also carried out conventional characterization (particle size, Atterberg limits and specific gravity) of the samples collected to better identify these soils. The results obtained with all samples have the intention to form a database for future research in the area of pavement. It was found that in Goiania most soils are lateritic clay and can be applied in the construction of paviments with low traffic volume. / Este trabalho tem por objetivo o cadastro geotécnico de áreas no Município de Goiânia-GO,que apresentem a ocorrência de solos finos lateríticos com potencialidade para serem utilizados em pavimentação. A metodologia utilizada se baseia no trabalho concebido por Nogami e Villibor (1995). A partir de sondagens e coletas de 17 amostras no campo foram realizados ensaios da Metodologia MCT (Mini-MCV, Perda de Massa por Imersão, Compactação e Mini-CBR) e verificadas as propriedades mecânicas e hidráulicas desses solos. As amostras foram coletadas em locais previamente escolhidos utilizando-se como referência o mapa pedológico de Goiânia, procurando distribuí-las em todas unidades de solos deste mapa. As sondagens foram executadas até a profundidade de 2 m e em cada furo os solos foram misturados, representando o que ocorre na prática durante a exploração de uma área de empréstimo. As amostras coletadas para o estudo foram somente aquelas constituídas por solos finos com diâmetros dos grãos inferiores a 2 mm (peneira nº 10). Também foram realizados ensaios convencionais de caracterização (granulometria, limites de consistência e peso específico) das amostras coletadas para melhor identificação desses solos. Os resultados obtidos de todas as amostras objetivaram formar um banco de dados para pesquisas futuras na área de pavimentação. Verificou-se que em Goiânia a maioria dos solos estudados são lateríticos argilosos e podem ser aplicados na construção de pavimentos com baixo volume de tráfego.

The comparison of rheological properties (complex shear modulus and phase angle and dynamic viscosity) of four paving bitumens and two polymer modified bitumens is performed in this diploma thesis. Furthermore, the empirical tests (needle penetration and softening point) were determined on these binders. Effect of asphalt binders aging was modeled using RTFOT test and modified RTFOT test (3 x RTFOT).

Este estudo tem como objetivo principal comparar estruturas de pavimentos flexíveis projetadas através dos métodos empírico do DNER e mecanístico, considerando-se alguns materiais de pavimentação utilizados na região de Campo Grande, estado do Mato Grosso do Sul. Como objetivos decorrentes, pode-se destacar a obtenção das características resilientes e de fadiga destes materiais e a proposta de um catálogo simplificado de estruturas de pavimentos para a referida região. Para a efetivação da pesquisa, foram coletados materiais típicos do subleito da região e daqueles mais utilizados na composição de bases e capas dos pavimentos locais. Após as suas caracterizações, realizaram-se ensaios de compactação, CBR, triaxiais cíclicos e compressão diametral estática e dinâmica. As análises mecanísticas foram realizadas utilizando-se o programa computacional FEPAVE, que leva em conta o comportamento elástico não-linear dos materiais, considerando-se o critério de confiabilidade. A partir da análise comparativa dos métodos de dimensionamento, observou-se que, ora as estruturas estabelecidas pelo método mecanístico são idênticas às determinadas pelo método do DNER, ora são mais esbeltas, ora são menos esbeltas, dependendo do tipo de material que constitui as camadas e do nível de confiabilidade adotado. Verificou-se ainda que a caracterização dos materiais através dos ensaios de módulo de resiliência, vida de fadiga e deformação permanente é imprescindível quando se deseja projetar um pavimento empregando-se o método mecanístico. Por fim, elaborou-se um catálogo simplificado de pavimentos flexíveis para a região de Campo Grande – MS, com as intenções de contemplar o uso de materiais locais e auxiliar os engenheiros na concepção de seus projetos / This study has as main objective to compare structures of flexible pavements designed by two different methods, the DNER empirical method and the mechanistic method, being considered some paving materials used in the area of Campo Grande, state of Mato Grosso do Sul. As secondary objectives, it can stand out the obtaining of the mechanical properties of these materials and the proposal of a simplified catalog of flexible pavements for the referred area. For the accomplishment of the research, typical materials of subgrade, base course and surface layer were collected. After their characterizations, tests of compaction, CBR and repeated load were executed. The mechanistic analyses were accomplished being used the software FEPAVE, that takes into account the non-linear resilient modulus of the materials, being considered the reliability criterion. Starting from the comparative analysis of the design methods, it was observed that the structures established by the mechanistic method can be identical, more slender or less slender to the ones obtained by the empirical method, depending on the type of the material that constitutes the layers and the reliability level adopted. It was also verified that the characterization of the materials by repeated load tests (resilient modulus, fatigue’s life and permanent deformation) is indispensable when one want to project a pavement being used the mechanistic method. Finally, a simplified catalog of flexible pavements was elaborated for the area of Campo Grande – MS, with the intentions of to contemplate the use of local materials and to aid the engineers in the conception of their projects

Este estudo tem como objetivo principal comparar estruturas de pavimentos flexíveis projetadas através dos métodos empírico do DNER e mecanístico, considerando-se alguns materiais de pavimentação utilizados na região de Campo Grande, estado do Mato Grosso do Sul. Como objetivos decorrentes, pode-se destacar a obtenção das características resilientes e de fadiga destes materiais e a proposta de um catálogo simplificado de estruturas de pavimentos para a referida região. Para a efetivação da pesquisa, foram coletados materiais típicos do subleito da região e daqueles mais utilizados na composição de bases e capas dos pavimentos locais. Após as suas caracterizações, realizaram-se ensaios de compactação, CBR, triaxiais cíclicos e compressão diametral estática e dinâmica. As análises mecanísticas foram realizadas utilizando-se o programa computacional FEPAVE, que leva em conta o comportamento elástico não-linear dos materiais, considerando-se o critério de confiabilidade. A partir da análise comparativa dos métodos de dimensionamento, observou-se que, ora as estruturas estabelecidas pelo método mecanístico são idênticas às determinadas pelo método do DNER, ora são mais esbeltas, ora são menos esbeltas, dependendo do tipo de material que constitui as camadas e do nível de confiabilidade adotado. Verificou-se ainda que a caracterização dos materiais através dos ensaios de módulo de resiliência, vida de fadiga e deformação permanente é imprescindível quando se deseja projetar um pavimento empregando-se o método mecanístico. Por fim, elaborou-se um catálogo simplificado de pavimentos flexíveis para a região de Campo Grande – MS, com as intenções de contemplar o uso de materiais locais e auxiliar os engenheiros na concepção de seus projetos / This study has as main objective to compare structures of flexible pavements designed by two different methods, the DNER empirical method and the mechanistic method, being considered some paving materials used in the area of Campo Grande, state of Mato Grosso do Sul. As secondary objectives, it can stand out the obtaining of the mechanical properties of these materials and the proposal of a simplified catalog of flexible pavements for the referred area. For the accomplishment of the research, typical materials of subgrade, base course and surface layer were collected. After their characterizations, tests of compaction, CBR and repeated load were executed. The mechanistic analyses were accomplished being used the software FEPAVE, that takes into account the non-linear resilient modulus of the materials, being considered the reliability criterion. Starting from the comparative analysis of the design methods, it was observed that the structures established by the mechanistic method can be identical, more slender or less slender to the ones obtained by the empirical method, depending on the type of the material that constitutes the layers and the reliability level adopted. It was also verified that the characterization of the materials by repeated load tests (resilient modulus, fatigue’s life and permanent deformation) is indispensable when one want to project a pavement being used the mechanistic method. Finally, a simplified catalog of flexible pavements was elaborated for the area of Campo Grande – MS, with the intentions of to contemplate the use of local materials and to aid the engineers in the conception of their projects

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rita_Cassia_Silva.pdf: 4395629 bytes, checksum: 0c215c46e6dd82bf63ddafc66ab1035c (MD5) Previous issue date: 2010-08-30 / Paving is part of infrastructure investment to maintain and enhance economic growth and conditions for improving life quality. It is an activity that depends on selection and extraction of materials and requires high investments, whose availability is often limited and requires minimization of costs at all stages. Therefore, as it promotes a great economy mainly in transport, the use of appropriate materials extracted closest to the area to be paved should be taken into account in selection stage. Besides, conventional materials suitable for use in the pavement structure, such as granular materials, are scarce. Therefore, knowledge of regional materials with appropriate characteristics to the pavement is even more important. The Brazilian experience in using tropical lateritic soils in highways has been highly promising, contradicting the conventional use of the specifications adopted in the temperate regions. This experience has brought the implementation of lateritic soils and structured for this purpose the MCT (Miniature, Compressed, Tropical) methodology. From this context, the main objective of this work is to investigate soils that have suitable properties for use in paving and potential mineral deposits. The research was then conducted in two stages. The first one came from an environmental characterization, based mainly on maps, which allowed the identification of seven points for preliminary assessment of the indicated areas. The samples collected near to the surface were tested by X-ray diffraction, expeditious disk method and chemical analysis. By analyzing these points, two were chosen, where wells were dug for the analysis of soil profile. During this second phase, soil samples collected from these wells were tested for conventional characterization and support capacity by traditional method and by the MCT in order to evaluate these soils with respect to their support capacity to application to pavements. This investigation concluded that the soil properties of the two wells were favorable for the intended use. It is noteworthy, however, that although both belong to the group of Latossolos, they showed signs of being at different stages of weathering. According to the foregoing, it is believed that this research can contribute to the investigation of lateritic clay soils for use in paving as well as to enhance the city's geotechnical information, in the case Goiania, and thereby contribute to the integrated planning of future areas to be paved. / A pavimentação é uma atividade que deve ser considerada no investimento de infra-estrutura para manter ou ampliar o crescimento econômico e as condições de melhoria da qualidade de vida da população. É uma atividade que depende da seleção e da extração de materiais adequados e exige investimentos altos, cuja disponibilidade é geralmente limitada exigindo a minimização de custos em todas as etapas. Portanto, a utilização de materiais adequados mais próximos da área a ser pavimentada é um fator que deve ser levado em conta, pois promove uma grande economia, principalmente em transporte de material. Somado a isso, tem-se que os materiais convencionais adequados, no caso os granulares, para o uso na estrutura do pavimento estão escassos. Portanto, o conhecimento dos materiais regionais com características apropriadas à pavimentação é ainda mais premente. A experiência brasileira com a utilização de solos tropicais lateríticos em pavimentação tem-se mostrado bastante promissora, contradizendo o uso das especificações convencionais adotadas nas regiões de clima temperado. Esta experiência trouxe a aplicação de solos lateríticos e a estruturação da metodologia MCT (Miniatura, Compactada, Tropical) para este fim. A partir deste contexto, este trabalho tem como principal objetivo investigar solos que apresentem propriedades adequadas ao uso em pavimentação, como possíveis jazidas minerais. Para isso, esta pesquisa foi realizada em duas etapas. A primeira delas partiu de uma caracterização ambiental, embasada principalmente nos diversos mapeamentos, o que permitiu a identificação de sete pontos para avaliação preliminar das áreas mais indicadas. As amostras, coletadas próximas da superfície, foram ensaiadas por difratometria de Raios-X, método expedito da pastilha e análise química. Com a análise destes pontos, foram escolhidas dois, onde foram escavados poços para a análise do solo em perfil. Nesta segunda etapa, as amostras de solo recolhidas desses poços foram testadas em ensaios de caracterização convencional e de capacidade suporte pelo método tradicional e pela metodologia MCT, com vista à avaliação destes solos quanto à capacidade de suporte para aplicação em pavimentos. Esta investigação possibilitou, dentre outras conclusões, a verificação de que os solos dos dois poços apresentaram propriedades consideradas favoráveis para o uso pretendido. Destaca-se, entretanto, que apesar de ambos pertencerem ao grupo dos Latossolos, eles apresentaram indícios de estarem em estágios diferentes de intemperismo. De acordo com as considerações expostas, acreditase que esta pesquisa possa contribuir com a investigação dos solos argilosos lateríticos para uso em pavimentação como também para aprimorar as informações geotécnicas da cidade, no caso Goiânia, e com isso contribuir para o planejamento integrado das futuras áreas a serem pavimentadas.