Nos últimos anos tem havido uma crescente preocupação com o meio ambiente. Dentro deste contexto, surgiram as misturas asfálticas mornas que, devido à diminuição de temperatura na usinagem e na compactação, têm impacto positivo não só sobre a poluição ambiental, mas também sobre o consumo energético. Este estudo compara o comportamento de misturas asfálticas mornas (com aditivo surfactante) com o de misturas similares usinadas a quente (convencionais), por meio de ensaios laboratoriais de compactação, de propriedades mecânicas, além de testes complementares. Os resultados apontam que não há necessidade de alteração do método de dosagem convencional para as misturas mornas, e que o teor de ligante de projeto das misturas mornas deve ser mantido igual à da similar a quente. Porém, os resultados dependem muito do tipo de ligante, do teor de asfalto utilizado e do nível de diminuição da temperatura de usinagem e compactação. O controle da temperatura e a magnitude de sua redução demonstraram ser essenciais na qualidade final da mistura morna nesta tecnologia. Além disso, tem-se o acompanhamento de dois trechos experimentais, onde não foram verificadas dificuldades complementares de usinagem e de execução em pista. Os resultados de controle tecnológico da obra e de avaliação dos aspectos de superfície nos trechos com mistura morna se mostraram similares aos das técnicas a quente. Foram analisadas as emissões de poluentes (HPAs prioritários no material particulado) de misturas asfálticas mornas e a quente, tanto no programa laboratorial, quanto em usina e em pista, por ocasião da execução de um dos trechos experimentais. Os resultados indicaram que houve redução em cerca de três vezes do total destes poluentes com as misturas mornas. Visualmente também foi constatada uma diminuição expressiva dos fumos de asfalto com a mistura morna em campo. Por fim, estimou-se que há uma economia significativa do consumo de combustíveis com a redução da temperatura de secagem e aquecimento dos agregados em usina com as misturas mornas. Deste modo, o trabalho demonstra, pelas propriedades físicas e mecânicas avaliadas em laboratório e em campo, que a qualidade das misturas asfálticas mornas é similar às das usinadas a quente, com os benefícios da redução das emissões de poluentes e da economia de energia. / In the last years there has been an increasing concern for the environment. In this context, warm mixes asphalt was developed with positive impact not only on the environmental pollution, but also on the energy consumption, due to the reduction of mixing and compaction temperatures. This work compares the behavior of warm mixes asphalts (with surfactant additive) with similar hot mixes asphalt (conventional ones), through compaction and mechanical properties, as well as additional tests, in laboratory. The results indicate that it is not necessary to change the conventional asphalt mix design for warm mixes, and also that the optimum asphalt content in the warm mixes should be maintained similar to the hot mixes. However, the results are dependent on the asphalt type, the asphalt content, and the level of mixing and compaction temperature reduction. The temperature control and the magnitude of its reduction are essential for the final quality of the warm mix in this technology. Besides, two test tracks were monitored, where there were no additional difficulties during the mixing procedure and in the construction site. The results of the field control and the evaluation of the pavement surface in the warm mix test tracks were similar to the hot mix techniques. Pollutants emissions (priority PAH on the particulate matter) from warm and hot mixes asphalt mixes were analyzed, in the laboratory, in the mixing plant and in the field, during one of the test tracks construction. The results demonstrated that there was a reduction of about three times on the total amount of these pollutants with the warm mixes. Visually, it was also verified that there was a large reduction of asphalt fumes with the warm mix in the field. Finally, it was estimated that there are significant energy savings when reducing drying and heating temperatures of the aggregates in the mixing plant with warm mixes. Thus, this work shows, through the physical and mechanical properties evaluated in the laboratory and in the field, that the quality of warm mixes is similar to the hot mixes, with the benefits of reducing pollutant emissions and saving energy.

A deformação permanente em trilha de roda é uma patologia crítica de pavimentos asfálticos por afetar diretamente os custos de transporte, devido à redução de conforto ao rolamento, e a segurança dos usuários, dadas as dificuldades de dirigibilidade ou ainda o acúmulo de água nos períodos chuvosos comprometendo a aderência pneu-pavimento. Em pavimentos de rodovias concessionadas, onde existem limites máximos de afundamentos nas trilhas de roda bem rígidos para a aceitação da condição dos pavimentos, o monitoramento deve ser periódico por força contratual. Esta pesquisa tem como objetivo central propor uma metodologia para calibração de curvas de desempenho que prevejam a evolução dos afundamentos da trilha de roda de pavimentos asfálticos, com a utilização de resultados de deformação permanente obtidos de forma acelerada por meio de Simuladores de Tráfego em escala real, como contribuição aos projetos de pavimentação/restauração, aos programas de gerencia de pavimentos e ao planejamento rodoviário. Para tanto, foram dosadas e determinadas propriedades mecânicas de três diferentes misturas asfálticas a quente em laboratório, que foram aplicadas como revestimento asfáltico de três trechos consecutivos, em pista ascendente da BR 376/PR, na 3ª. faixa de tráfego, utilizada por veículos comerciais muito pesados e lentos. As três soluções diferentes para a camada de rolamento são compostas por: um concreto asfáltico com ligante modificado por SBS, um concreto asfáltico com ligante modificado por RET e um GAP-GRADED com ligante modificado por borracha de pneu moído. As pistas testes foram solicitadas de forma acelerada com um equipamento simulador de tráfego móvel, em tamanho real, que simulou 500 mil semiciclos de carga ou a quantidade de semiciclos necessários para atingir o limite de deformação em trilha de roda constante no contrato da Concessionária Autopista Litoral Sul, que administra o segmento onde se encontram as pistas testes, com o poder concedente. Com as medidas periódicas dos afundamentos em trilha de roda realizadas durante a aplicação de carga do simulador de tráfego em cada um dos três trechos, foram calibradas as equações de evolução de afundamentos em trilha de roda, empregando o modelo do HDM IV. Com base nos procedimentos adotados nesta pesquisa, foi proposto um método de calibração das curvas de desempenho para futuros estudos em que se empregam simuladores de tráfego em escala real. / Permanent deformation, or rutting, is a critical type of pavement distress given that it is directly associated with transportation costs, due to a reduction of the ride quality, and user safety, due to poor driving conditions or water build-up during rainy periods that affect the tire-pavement interaction. In the case of pavements of highways belonging to concessionaries, where strict limits are required by contract for acceptance of the pavement conditions, the pavement\'s monitoring must be frequent. The present study\'s main objective is to propose a methodology for calibration of performance curves that can predict the behavior of permanent deformation in asphalt pavements using results obtained from Full-Scale Accelerated Pavement Testing (APT) by means of a Traffic Simulator as a contribution to pavement design and rehabilitation projects, to pavement management software, and to highway planning. In order to do so, the mechanical properties of three different hot-mix asphalt (HMA) mixtures were determined in the laboratory and the mixtures were used as the surface course of three consecutive test sections in an ascending, slow lane on highway BR 376 used mainly by heavy commercial vehicles. The test sections were loaded using an HVS large scale mobile traffic simulator machine for up to 500 thousand loading cycles or until the permanent deformation limits defined in contract for the Concessionária Autopista Litoral Sul concession, which manages the highway sections where the test sections were built, were met. The results of the periodic monitoring of the permanent deformation of the three test sections under HVS loading were then used to calibrate the equations for predicting the pavement deformation behavior for each of the three types of mixtures tested using the HDM IV model. A method for future calibration of performance curves using full scale traffic simulators was proposed based on the procedures used in this study.

A restauração de pavimentos flexíveis ocasiona, em todo o mundo, problemas ambientais em função do descarte dos materiais provenientes da demolição do pavimento existente, um dos motivos pelo qual a reciclagem de pavimentos tem se mostrado, cada vez mais, uma técnica sustentável e necessária, tanto na manutenção quanto na construção de novas estruturas. Na atualidade, existem as mais diversas técnicas de reciclagem. Neste trabalho, avaliou-se a reciclagem do revestimento asfáltico fresado (RAP) com a adição de agente de reciclagem emulsionado (ARE), estudando a viabilidade de seu emprego em bases asfálticas de pavimentos novos. Por meio de um programa laboratorial de ensaios, foi realizada a análise da estocagem, cura e compactação de uma mistura produzida em uma usina de reciclagem a frio. Para tanto, utilizou-se os parâmetros de módulo de resiliência (MR), resistência à tração por compressão diametral (RTCD) e dano por umidade induzida (DUI). A compactação da mistura no laboratório foi realizada com o Compactador Giratório SUPERPAVE (CGS) e com o Compactador Marshall, sendo avaliada a influência do tempo de estocagem, que é o tempo transcorrido entre a mistura e a compactação (na condição solta), e o tempo de cura após a compactação dos corpos de prova. Os resultados indicam que os parâmetros de MR, RTCD e DUI aumentaram quando a mistura solta permaneceu estocados, pela provável interação entre o agente de reciclagem emulsionado e o ligante asfáltico oxidado do RAP. Foi observado ainda um ganho substancial nos valores de MR e RTCD durante o período de cura, o qual foi pouco influenciado pela estocagem prévia do material. Quanto ao efeito do tipo de compactação, foi possível observar que os corpos de prova produzidos no CGS apresentaram maiores valores de RTCD, MR e DUI em relação aos corpos de prova do compactador Marshall, chegando, inclusive, a dobrar o valor de RTCD após 56 dias de cura. Também foi realizada a construção de dois trechos experimentais com a mistura reciclada estudada, visando o acompanhamento da execução, assim como, o monitoramento do desempenho da mistura, em campo, ao longo do tempo. Constatou-se que foi possível atingir a densidade obtida na compactação Marshall desde que sejam utilizados rolos compactadores adequados e que a espessura da camada seja limitada em até 8 cm. Já os levantamentos deflectométricos realizados durante o monitoramento confirmaram o comportamento mecânico observado em laboratório, indicando o ganho de rigidez da base reciclada ao longo do tempo. Conclui-se, portanto, que o emprego da mistura a frio de RAP com agente de reciclagem emulsionado é uma alternativa viável para a construção de bases de pavimentos rodoviários novos. / Asphalt pavements maintenance produces worldwide residues from milling of deteriorated pavements. Therefore, pavement recycling is a sustainable and necessary technique for new pavement construction and rehabilitation. Nowadays, there many technologies to apply recycling to pavement maintenance. This study evaluated the reuse of the reclaimed asphalt pavement (RAP) mixed with emulsified asphalt recycling agent and its viability to be used as an asphalt base course in new pavements. A laboratory program was used to assess the storage, the cure and compaction of a mix of RAP - emulsified asphalt recycling agent produced in a cold central plant recycling plant (CCPR). The resilient modulus (MR), the indirect tensile strength (ITS) and the moisture induced damage (MID), were used. The compaction at the laboratory was performed using de Superpave Gyratory Compactor (SGC) and the Marshall compactor. The storage period is referred as the time elapsed between the mix and the compaction, in the loose condition. On the other hand, the curing period is associated to the period elapsed after compaction of the specimens. Results showed that the storage period has little effect on the MR, ITS and MID parameters. However, this period was important to likely allow the emulsified asphalt recycling agent to interact with the aged asphalt binder from the RAP. It was observed a substantial increase of MR and ITS parameters during the curing and, again, the storage period had little effect on this. Regarding the compaction method, the SGS specimens had higher values at ITS, MR and MID values, when compared to the Marshall specimens. At the curing time of 56 days, the ITS was doubled at the SGS specimens. Additionally, this study performed the construction of two trial sections with the studied mix. The goal was to register the execution and assess its performance in field during a period. It was verified that in field is possible to reach Marshall densities, since adequate roller compactors are used with specific thickness. The performance of the trial sections was done from FWD testing. These results confirmed the laboratory mechanical behavior of the recycled cold mix, showing that the curing increase of the stiffness. Therefore, it is concluded that the cold mix using emulsified asphalt recycling agent is a viable alternative for the base course construction of new road pavements.

A utilização de resíduos tem se mostrado como uma boa alternativa na redução do impacto causado pelo consumo desordenado de matéria-prima e pela redução das áreas de disposição, em virtude do grande volume de resíduos descartados a cada ano em todo mundo. Neste contexto se inserem os resíduos de pneus provenientes da recauchutagem. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar algumas propriedades de pavers de concreto, com substituição parcial do agregado por resíduos de pneus. Para a produção dos pavers foram consideradas as faixas de consumo de cimento Portland de 292,84 kg/m³, 323,06 kg/m³ e 347,00 kg/m³, e os níveis de incorporação dos resíduos estudados foram de 8%, 10%, 12%, 15% e 20%, em volume. As propriedades foram: resistência à compressão, absorção de água, resistência ao impacto, resistência à abrasão profunda e expansão por umidade. Os resultados mostram que ocorre queda na resistência à compressão. Na absorção de água, não podemos afirmar que essa propriedade é afetada de maneira negativa. Os pavers demonstraram grande capacidade de absorção de energia (tenacidade). Os resultados de resistência à abrasão mostram-se interessantes para a aplicação em ambientes com baixas solicitações. A expansão por umidade não afetará o intertravamento dos pavers. Dessa forma, os resultados mostraram viabilidade na utilização dos pavers com resíduos de pneus em pavimentação intertravada com solicitações leves. / Concerns regarding the environment and shortage of natural resources have led the way for sustainable alternatives. The recycling process seems to be a suitable alternative to minimize the use of natural resources as well as the lack of proper disposal sites caused by the large amounts of discarded waste worldwide. Within this context, rubber residues from recapped tires are used for insertion. This work was developed with the objective of studying some of the properties of concrete paving, with partial substitution of the aggregate for tire residues. For the production of pavers the bands of Portland cement consumption was considered at 292,84 kg/m³, 323,06 kg/m³ and 347,00 kg/m³, and the levels of residues incorporation at 8%, 10%, 12%, 15% and 20%, in volume. The studied properties were: compressive strength, water absorption, impact resistance, deep abrasion and expansion resistance to humidity. The results show decrease in the compressive strength. The water absorption does not undergo negative influence. Pavers demonstrated substantial capacity for energy absorption (tenacity). The results of abrasion resistance reveal interesting applications for locales with low degree of demands. Expansion by humidity will not affect the interspersing of pavers. However, the results have shown viability in the use of pavers interspersed with tire residues in asphalt with light load demands.

A Shredder é o equipamento para a trituração da sucata ferrosa que permite a reciclagem do aço nas siderúrgicas. A sucata é em sua maioria procedente da reciclagem de veículos de fim de vida. Por isso, esse resíduo é conhecido como ASR (Automotive Shredder Residue). A Terra da Shredder é a fração do ASR de pequena granulometria (<2mm) apresentando o aspecto de solo. Esse resíduo é tratado como rejeito e em sua totalidade destinado aos aterros industriais. O grande volume de resíduo gerado contribui para a saturação dos aterros, provoca impactos ambientais, despende um alto custo de disposição e assim exige o desenvolvimento de tecnologias para seu reaproveitamento. Este trabalho propõe utilizar a Terra da Shredder, resíduo sólido gerado na Shredder localizada em Iracemápolis-SP-BR, em peças de concreto para pavimentação através da técnica de solidificação/estabilização (S/S) em matrizes de cimento Portland. Na primeira etapa do experimento, o resíduo foi classificado como Classe IIA. A segunda etapa consistiu na produção de matrizes compostas com cimento, agregados e água, foram produzidos corpos de prova com os seguintes teores de substituição, em massa, da areia natural pelo resíduo: 5%,10%,15% e 20%. A matriz com o teor de substituição de 20% apresentou uma resistência mecânica compatível com a norma ABNT NBR 9781, por isso foram fabricadas peças de concreto com esse teor de substituição. As peças de concreto apresentaram bom desempenho mecânico, físico e, com exceção do alumínio, fenóis totais e cádmio, as outras substâncias que ultrapassaram os limites de solubilização (ferro total, fluoretos, manganês, selênio, surfactantes) foram encapsuladas pelo cimento, sendo que o cádmio também estava presente em peças de concreto para pavimentação fabricadas apenas com os materiais convencionais, sem o resíduo. Dessa forma, conclui-se que os blocos podem ser utilizados na construção civil. / The Shredder is the equipment for the processing of ferrous scrap which allows the recycling of steel. Scrap is in its majority coming from the recycling of end of life vehicles. Therefore, the residue formed in this grinding process is known as ASR (Automotive Shredder Residue). The fine fraction of the ASR has soil aspect so will be called Shredder\'s soil. This residue is treated as waste and in its entirety for the landfills. It is estimated that for each ton of metallic material separated in Shredders approximately 227 kg of waste are produced. This large volume of waste generated contributes to the saturation of landfills,causes environmental impacts, expends a high cost of disposal and thus requires the development of technologies for its reuse. This paper proposes to use the fine fraction (<2mm) of the solid waste generated in a shredder in the city of Iracemápolis-SP-BR in concrete paving blocks through the techinique of solidification/stabilization (S/S) in Portland cement matrix. The experimental research began with completion of leaching tests and solubilization for the classification of waste class IIA , substances that exceeded solubility limits were total phenols, total iron, fluoride, manganese, selenium, aluminum, cadmium and surfactants. The second stage was the production of cement matrix that is composed by cement, aggregates and water they were produced matrices with the following replacement levels of natural sand by the waste: 5%, 10%, 15% and 20%. The matrice with the 20% replacement level, showed a consistent resistance to compatible with standard ABNT NBR 9781, therefore concrete paving blocks were manufactured content this level of replacement. The blocks had good mechanical, physical and with the exception of aluminum and cadmium, other substances that exceeded solubility limits were encapsulated. Cadmium also appear in paving blocks manufactured with conventional materials, without residue. Thus, it is concluded that the concrete paving blocks can be used in construction.

A Shredder é o equipamento para a trituração da sucata ferrosa que permite a reciclagem do aço nas siderúrgicas. A sucata é em sua maioria procedente da reciclagem de veículos de fim de vida. Por isso, esse resíduo é conhecido como ASR (Automotive Shredder Residue). A Terra da Shredder é a fração do ASR de pequena granulometria (<2mm) apresentando o aspecto de solo. Esse resíduo é tratado como rejeito e em sua totalidade destinado aos aterros industriais. O grande volume de resíduo gerado contribui para a saturação dos aterros, provoca impactos ambientais, despende um alto custo de disposição e assim exige o desenvolvimento de tecnologias para seu reaproveitamento. Este trabalho propõe utilizar a Terra da Shredder, resíduo sólido gerado na Shredder localizada em Iracemápolis-SP-BR, em peças de concreto para pavimentação através da técnica de solidificação/estabilização (S/S) em matrizes de cimento Portland. Na primeira etapa do experimento, o resíduo foi classificado como Classe IIA. A segunda etapa consistiu na produção de matrizes compostas com cimento, agregados e água, foram produzidos corpos de prova com os seguintes teores de substituição, em massa, da areia natural pelo resíduo: 5%,10%,15% e 20%. A matriz com o teor de substituição de 20% apresentou uma resistência mecânica compatível com a norma ABNT NBR 9781, por isso foram fabricadas peças de concreto com esse teor de substituição. As peças de concreto apresentaram bom desempenho mecânico, físico e, com exceção do alumínio, fenóis totais e cádmio, as outras substâncias que ultrapassaram os limites de solubilização (ferro total, fluoretos, manganês, selênio, surfactantes) foram encapsuladas pelo cimento, sendo que o cádmio também estava presente em peças de concreto para pavimentação fabricadas apenas com os materiais convencionais, sem o resíduo. Dessa forma, conclui-se que os blocos podem ser utilizados na construção civil. / The Shredder is the equipment for the processing of ferrous scrap which allows the recycling of steel. Scrap is in its majority coming from the recycling of end of life vehicles. Therefore, the residue formed in this grinding process is known as ASR (Automotive Shredder Residue). The fine fraction of the ASR has soil aspect so will be called Shredder\'s soil. This residue is treated as waste and in its entirety for the landfills. It is estimated that for each ton of metallic material separated in Shredders approximately 227 kg of waste are produced. This large volume of waste generated contributes to the saturation of landfills,causes environmental impacts, expends a high cost of disposal and thus requires the development of technologies for its reuse. This paper proposes to use the fine fraction (<2mm) of the solid waste generated in a shredder in the city of Iracemápolis-SP-BR in concrete paving blocks through the techinique of solidification/stabilization (S/S) in Portland cement matrix. The experimental research began with completion of leaching tests and solubilization for the classification of waste class IIA , substances that exceeded solubility limits were total phenols, total iron, fluoride, manganese, selenium, aluminum, cadmium and surfactants. The second stage was the production of cement matrix that is composed by cement, aggregates and water they were produced matrices with the following replacement levels of natural sand by the waste: 5%, 10%, 15% and 20%. The matrice with the 20% replacement level, showed a consistent resistance to compatible with standard ABNT NBR 9781, therefore concrete paving blocks were manufactured content this level of replacement. The blocks had good mechanical, physical and with the exception of aluminum and cadmium, other substances that exceeded solubility limits were encapsulated. Cadmium also appear in paving blocks manufactured with conventional materials, without residue. Thus, it is concluded that the concrete paving blocks can be used in construction.

Esta dissertação contempla um estudo da avaliação do efeito de diferentes teores de material fresado, conhecido como RAP (do inglês, Reclaimed Asphalt Pavement), na dosagem e no comportamento mecânico de misturas asfálticas recicladas a quente, para aplicação em camadas de revestimento de pavimento. Em uma primeira etapa, foram avaliadas, em laboratório, misturas com a incorporação de 0, 10, 20, 25, 35, 50 e 65% de material fresado, sem adição de agente rejuvenescedor (AR). Na segunda etapa, foi avaliado o comportamento das misturas com 25 e 50% de RAP, após adição de um AR de base vegetal. As misturas foram dosadas de acordo com o método Marshall e, em seguida, foram realizados os seguintes ensaios: resistência à tração por compressão diametral (RT), dano por umidade induzida (DUI), módulo de resiliência (MR), módulo dinâmico (MD), uniaxial de carga repetida para determinação do flow number e fadiga na flexão de quatro pontos. Embora o teor de ligante virgem adicionado tenha sido maior que o calculado (assumindo-se que todo o ligante asfáltico remanescente no RAP seria ativado e estaria disponível para se misturar com o ligante novo), foi possível obter uma significativa redução no consumo de ligante virgem. Em relação à RT e ao DUI, todas as misturas atenderam aos parâmetros estabelecidos nas especificações do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e do Departamento de Estradas de Rodagem do estado de São Paulo (DER/SP). Observou-se um aumento dos módulos de resiliência (a 25°C) para as misturas com altos teores de RAP, assim como um aumento dos módulos dinâmicos nas zonas de baixas frequências (ou elevadas temperaturas), indicando boa resistência à deformação permanente, o que foi corroborado pelos resultados de flow number. Além disso, verificou-se que, com relação à vida de fadiga, é possível produzir misturas com altos teores de RAP com propriedades similares a uma mistura convencional, ou até melhor, uma vez adicionado o agente rejuvenescedor. Adicionalmente, foram construídos três trechos experimentais, com 25% (sem AR), 25% (com AR) e 35% (com AR) de RAP na camada final de rolamento da Rodovia dos Bandeirantes (SP-348). Até o momento de conclusão desta pesquisa, observou-se um bom desempenho das misturas recicladas aplicadas. Por fim, o estudo mostrou que, não apenas o teor, mas sobretudo as características do material reciclado (tipo e propriedade do ligante envelhecido; granulometria e massas específicas do RAP), influenciam diretamente na dosagem e no comportamento mecânico das misturas. O uso de RAP com diferentes teores, de forma tecnicamente consciente, em camadas de revestimentos de pavimento é promissor em um futuro que busca cada vez mais a sustentabilidade das construções. / The aim of this study is to evaluate the effect of different RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) contents on the design and mechanical behavior of hot recycled asphalt mixtures for application in wearing courses of pavements. In a first step, mixes with the incorporation of 0, 10, 20, 25, 35, 50 and 65% of RAP were evaluated in the laboratory without the addition of rejuvenating agent (RA). In the second step, the behavior of the mixtures with 25 and 50% of RAP was evaluated after the addition of an engineered bio-based rejuvenator. The mixtures were designed according to the Marshall method and then, the tests of indirect tensile strength (ITS), moisture susceptibility, resilient modulus, dynamic modulus, repeated uniaxial test to determine the flow number and four-point bending fatigue test were performed. Although the added virgin binder content was higher than that calculated (assuming that all the RAP binder would be active and available to blend with the neat binder), a significant reduction in the virgin binder consumption was achieved. Regarding the ITS and the moisture susceptibility results, all mixes met the requirements set by the National Department of Transportation Infrastructure (DNIT) and São Paulo DOT (DER/SP). An increase of the resilient modulus (at 25°C) was observed for high RAP mixes, as well as an increase of the dynamic modulus in low frequencies (or high temperatures) zones, indicating a good resistance to permanent deformation that was further confirmed by the flow number results. In addition, it has been found that, regarding the fatigue life, it is possible to produce high RAP mixes with similar or even better properties than a conventional mix, once the rejuvenating agent is added. Additionally, three trial sections were constructed, with 25% (without RA), 25% (with RA) and 35% (with RA) of RAP in the wearing course layer of the Bandeirantes Highway (SP-348). Until the end of this research, a good performance of the applied recycled mixtures was observed. Finally, the study showed that not only the RAP content, but also the properties of the recycled material (type and properties of the aged binder, aggregate particle size and RAP specific densities) directly influence the design and the mechanical behavior of the mixes. The use of different RAP contents in wearing courses, when technically sound, is a promising technique in the future that increasingly seeks for sustainable constructions.

Over recent years, organizations such as the Federal Highway Administration and Departments of Transportation across the United States have showed interest in automating highway construction processes. The addition of e-Construction and other advanced technologies can significantly improve the efficiency and safety of highway paving operations, specifically paving inspections. Activities such as collecting load tickets, tracking pavement lay-down temperatures, and monitoring roller movement are antiquated practices that DOT inspectors perform during paving operations. E-Ticketing, Paver Mounted Thermal Profiling, and Intelligent Compaction were proposed to automate paving inspections and were recently tested in two resurfacing pilot projects in the state of Kentucky. Findings from the projects indicate that the three technologies display great potential in improving safety and efficiency of paving inspections. The contribution of this thesis is to document the research effort, evaluate the effectiveness of the technologies compared to the traditional practices, and discuss the lessons learned for industry practitioners.

Recently, the American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) indicated lack of competition and single-bid contracts in asphalt paving as a major issue facing state transportation departments. Single-bid contracts indicate a lack of competition which increases costs to state and local governments. During the period from 2005-2007 in Kentucky, 42 percent of all bids were awarded with only one firm bidding on the project. Of the asphalt paving jobs, 63 percent of those jobs were awarded to a single bidder. The analysis of this dissertation focuses on detecting tacit collusion in asphalt paving jobs in Kentucky. A focal point enables firms to coordinate bids and engage in a tit-for-tat strategy where they refuse to bid in each other’s counties. In this case the focal point is the county boundaries. Two factors contribute to the ability of firms to use county boundaries to coordinate bids. The first factor is that the political county boundaries form relatively small counties which allow a firm’s service area to cover multiple counties. The firms are able to claim counties and service the projects in those counties. The second factor is that a majority of asphalt projects which the Kentucky Transportation Cabinet puts up for bidding are exclusive to a specific county. This allows firms to know whether a project falls in a county within their bidding territory. Each county and firm in each of the 12 Kentucky Transportation Cabinet geographic districts was analyzed to see if there was evidence of bid coordination. The result is that in 94 out of 120 counties there was evidence of bid coordination or tacit collusion with increases in bid levels. There is evidence that 25 of the 31 Kentucky asphalt paving firms refuse to bid against their rivals in their rival’s territories. This refusal by firms to bid against each other resulted in single-bid contracts that were $70,595,466.09 above the competitive level.

Concrete block pavement (CBP) can be an alternative pavement to asphalt and concrete pavements. CBP is formed from individual concrete paving blocks (CPBs) that fit next to one another on a suitable sub base leaving a specific joint space among them to be filled with jointing sand. CBP differ from other pavements according to their mechanical behavior, manufacturing technique, structural design, installation technique and structural behavior. For a serviceable pavement all of these subjects have to be studied. The literature about the mechanical behavior of CPBs is not adequate. This study aims to determine the performance of CPBs formed from different mixes prepared with a white portland cement. For this purpose, 10 mixes with different cement contents and W/C ratios and 2 mixes from a commercial CPB manufacturer were tested. The compressive strength, tensile splitting strength, abrasion resistance, density and % water absorption tests were performed on each mix at 7, 14, 28 days. It was concluded that, the cement content in the mix, optimum water volume for a given cement content, the way the manufacturing equipment is operated and their interaction was effective on the mechanical properties of CPBs. It was also observed that there was no handicap to stop the abrasion resistance test at 8*22 revolutions instead of 16*22 revolutions given in TS 2824.