Este trabalho tem por objetivo apresentar uma alternativa para a utilização dos resíduos das minerações de quartzito em sub-bases ou bases de pavimentos flexíveis. A adoção da alternativa para uso destes resíduos poderá não só diminuir o impacto ambiental das minerações, mas também possibilitará a valorização desses materiais, principalmente, para uso na pavimentação. No processo de mineração no Brasil, cerca de 90% de material constitui-se de resíduos, cujo aproveitamento tem sido ainda muito reduzido. Para o estudo da viabilidade técnica do emprego destes resíduos, fez-se um estudo de caso de quartzitos localizados na região do Sudoeste Mineiro, compreendendo os municípios de Alpinópolis, São José da Barra, São João Batista do Glória e Guapé, uma das importantes regiões brasileiras de mineração desta rocha. Foram caracterizados estes resíduos e estudadas misturas com solos de maior ocorrência da região (Latossolo Vermelho-Escuro e Latossolo Vermelho- Amarelo). Foram preparadas misturas agregado-solo, com granulometria descontínua, segundo proposta de Nogami e Villibor (1984 e 1995), e com granulometria contínua, segundo os critérios tradicionais de estabilização. Com essas misturas foram realizados ensaios de compactação, índice de suporte Califórnia e módulo de resiliência. Os resultados indicam que não há influência significativa da distribuição granulométrica nas propriedades mecânicas das misturas solo-resíduo e que os valores encontrados indicam um bom comportamento quanto à resistência e à deformabilidade, comparáveis aos materiais nobres granulares e misturas solo-agregado convencionais. A indicação da possibilidade de utilizar misturas com granulometria contínua deve ser realçada pois propicia melhores resultados do ponto de vista ambiental devido ao aproveitamento integral de todas as frações do resíduo, sem necessidade de inclusão de beneficiamentos adicionais. / The purpose of this study is to present an alternative use for quartzite mining wastes as base or subbase materials of flexible pavements. This proposition may not only reduces environmental impacts of quartzite extraction, but also valorises the quartzite aggregates, mainly for road applications. In Brazil quartzite extraction process produces about 90% of waste, and the use of this residue is still remarkably low. To establish the technical feasibility of employing this waste as pavement material a laboratory study was carried out. Mining residues were collected in four quartzite quarries located in the Southwest region of Minas Gerais, which is one of the most important Brazilian areas of quartzite mining, were characterized. Soil occurrences in the same region were also studied for mixing with quartzite waste. Mechanical properties of soil-quartzite waste aggregate mixtures were determined using California Bearing Ratio and Resilient Modulus tests. Two types of mixtures were evaluated: a gap-graded gradation mixture, in accordance with Nogami and Villibor proposition (1994 and 1995), and a well-graded mixture, according to the traditional granular stabilization criteria. The results show that there is no expressive influence of the quartzite gradation on the mechanical properties of soil-waste aggregate mixtures. The laboratory results indicate a high resistance and a low deformability of soilwaste aggregate mixture, comparable with standard unbounded granular materials and soil-conventional aggregate mixtures. The possibility of using wellgraded mixtures can provide an additional environmental benefit due to the entirely use of all waste fractions, with no need of crushing operation.

Os resíduos de construção e demolição (RCD) representam cerca da metade dos resíduos sólidos urbanos. No Brasil, sua geração anual corresponde a aproximadamente 68 milhões de toneladas. Uma forma de se mitigar os impactos ambientais oriundos da disposição desses resíduos sobre o meio ambiente é o seu beneficiamento na forma de agregados reciclados. Os agregados reciclados podem ser classificados em dois grupos, agregados reciclados mistos e agregados reciclados de concreto (ARC). Entre as diversas formas de aplicação dos agregados reciclados, destaca-se a construção rodoviária por utilizar quantidade expressiva tanto de materiais graúdos, quanto de miúdos. No Brasil, ainda existem poucos relatos científicos sobre o desempenho de agregados reciclados de concreto em camadas de pavimentos. Assim, o objetivo desta pesquisa é estudar as propriedades físicas e o comportamento mecânico, através da análise de resultados de ensaios laboratoriais, do agregado reciclado de concreto proveniente da Usina de Reciclagem de Resíduos da Construção Civil de São Carlos-SP, visando seu emprego em camadas de base e sub-base de pavimentos. Foram realizados ensaios de caracterização física, lixiviação, solubilização, compactação, Índice de Suporte Califórnia (CBR), compressão simples, compressão diametral e triaxial cíclico. A título de comparação, foram pesquisados, também, um agregado natural, um solo de comportamento laterítico e uma mistura deste solo com o agregado reciclado de concreto. Observou-se que o ARC apresentou um comportamento mecânico muito próximo ao do agregado natural, material convencionalmente utilizado em camadas de pavimento na região. Destaca-se ainda que o agregado reciclado de concreto apresentou um ganho considerável de resistência e rigidez com o decorrer do tempo de cura. No tocante à energia de compactação, este parâmetro teve influência significativa sobre o comportamento do ARC para os tempos iniciais de cura, sendo que para os maiores períodos de cura, essa influência diminuiu. Finalmente, com base na avaliação dos resultados obtidos nesta pesquisa, concluiu-se que o agregado reciclado de concreto pode ser empregado na construção de camadas de sub-base e base de pavimentos. / The construction and demolition wastes (C&D) represent about half of municipal solid wastes. There are estimative that, In Brazil, are produced approximately 68 million tons annually. One way to reduce the environmental impacts caused by theirs disposal is processing to obtain recycled aggregates. The recycled aggregate can be classified into two groups according their composition: mixed recycled aggregates and recycled concrete aggregates (RCA). Among different forms of application, roadway construction deserves prominence because of its singular characteristic to use considerable amounts or materials. In Brazil, there are few researches about behavior of recycled concrete aggregate in pavement layers. Thus, the objective of this research is to study the physical and mechanical behavior of recycled concrete aggregate (RCA) from São Carlos - SP, in order to investigate its utilization in base and subbase pavements layers. The laboratorial tests included in this research were physical characterization, leaching, dissolution, moisture-density relationships, California Bearing Ration (CBR), unconfined compressive strength, diametral compression and cyclic loading triaxial tests. Even, tests were conducted to compare the behavior of a natural aggregate, a lateritic soil and a mixture of this soil with the recycled concrete aggregate. It was observed that the RCA had similar mechanical behavior when compared to natural aggregate, material usually used in pavements layers of highways around São Carlos. Besides, the recycled concrete aggregate showed a considerable gain in strength and stiffness over time. About the energy compaction, this parameter had significant influence on RCA behavior for initial curing and decreased for the more periods of curing. Finally, based on evaluation of research results it was concluded that the RCA can be used in construction of base and subbase of pavements layers.

Esta dissertação apresenta os resultados de uma pesquisa cujo objetivo principal é avaliar o comportamento mecânico de misturas de solo-cimento e fosfogesso e cimento destinadas à construção de bases rodoviárias. O solo-cimento é um material de uso consolidado em pavimentação. Na composição das misturas de solo-cimento foram utilizados dois diferentes solos pertencentes a um mesmo grupo segundo as classificações HBR e USCS, mas considerados, respectivamente, de comportamento laterítico, segundo a classificação MCT. O fosfogesso é um resíduo sólido na produção de adubos, constituindo-se em um elemento agressivo ao meio ambiente devido a sua natureza ácida e por conter elementos radioativos e metais pesados. Por ser instável frente a ação da água, este material deverá ser estabilizado com cimento para uso em pavimentos. As amostras destas misturas foram submetidas a ensaios de compressão simples, compressão diametral e triaxiais cíclicos. Nos ensaios de compressão simples e compressão diametral, metade dos corpos de prova foi submetida a imersão prévia em água por quatro horas antes dos ensaios e a outra metade foi ensaiada sem imersão. Os corpos de prova com teores de 4, 7 e 10% foram compactados na energia normal de ensaio de Proctor e curados por 3, 7 e 28 dias. Para as misturas de fosfogesso e cimento foram utilizados apenas os teores de 7 e 10%. Observou-se que valores crescentes de tempo de cura e teor de cimento conduziram a maiores valores de resistência e rigidez. Ensaios realizados após imersão em água apresentaram valores de resistência à compressão diametral menores do que os obtidos sem imersão. Os resultados dos ensaios triaxiais cíclicos mostram o efeito predominante da tensão desvio no valor do módulo de resiliência quando comparado com o efeito da tensão de confinamento. Concluiu-se também que as misturas compostas de solo de comportamento laterítico apresentam melhor desempenho que as ) misturas compostas com solos de comportamento não laterítico. Comparando-se o desempenho mecânico das misturas de solo-cimento com o das misturas de fosfogesso e cimento, estas últimas apresentam resistência e rigidez significativamente menores. Entretanto, o desempenho das misturas de fosfogesso e cimento, principalmente no tocante à deformabilidade, é comparável ao de materiais empregados em pavimentação, como algumas bases estabilizadas granulometricamente de uso corrente. / This work presents the results of a research whose main objective is to evaluate the mechanical behavior of soil-cement and phosphogypsum and cement mixtures for the construction of road bases. The soil-cement is a traditional useful material in pavement construction. The in composition of the soil-cement mixtures were used. Two different soils with same HRB and USCS classifications, but considered, respectively, of lateritic and non-Iateritic behavior, according to the MCT classification. The phosphogypsum is a solid by-product of the fertilizers production, it\'s an aggressive element to the environment due to its acid nature and for containing radioactive elements and heavy metals. For being unstable in the presence of water, this material should be stabilized with cement for use in pavements. The samples of these mixtures were submitted to tests of unconfined compressive strength, diametral compression and cyclic triaxial loading test. In the tests of unconfined compressive strength and diametral compression, half of the specimens were submitted previous immersion in water for four hours before the test and the other half was tested without immersion. The specimens with cement content of 4, 7 and 10% were compacted using the normal energy of Proctor test and cured during 3, 7 and 28 days. For the phosphogypsum and cement mixtures were just used cement content of 7 and 10%. It was observed that higher values of time of cure and cement content led to higher strength and stiffness values. Tests performed after immersion in water presented strength values for the unconfined compressive and diametral compression strength than those obtained without immersion. The results of the cyclic triaxial loading test show the predominant effect of the deviateric stress in the value of the resilience modulus when compared with the effect of the confinement tension. It was also concluded that the mixtures composed with lateritic behavior soil presented better performance than mixtures composed with non lateritic behavior soil.Comparing the mechanical performance of the soil-cement mixtures with the one of the phosphogypsum and cement mixtures, the last one presents strength and stiffness signiflcantly lower. However, the performance of the phosphogypsum and cement mixtures, mainly concerning the deformability, is comparable to the performance of materials employed in paving, as some soil stabilized bases.

Esta dissertação apresenta os resultados de uma pesquisa cujo objetivo principal é avaliar o comportamento mecânico de misturas de solo-cimento e fosfogesso e cimento destinadas à construção de bases rodoviárias. O solo-cimento é um material de uso consolidado em pavimentação. Na composição das misturas de solo-cimento foram utilizados dois diferentes solos pertencentes a um mesmo grupo segundo as classificações HBR e USCS, mas considerados, respectivamente, de comportamento laterítico, segundo a classificação MCT. O fosfogesso é um resíduo sólido na produção de adubos, constituindo-se em um elemento agressivo ao meio ambiente devido a sua natureza ácida e por conter elementos radioativos e metais pesados. Por ser instável frente a ação da água, este material deverá ser estabilizado com cimento para uso em pavimentos. As amostras destas misturas foram submetidas a ensaios de compressão simples, compressão diametral e triaxiais cíclicos. Nos ensaios de compressão simples e compressão diametral, metade dos corpos de prova foi submetida a imersão prévia em água por quatro horas antes dos ensaios e a outra metade foi ensaiada sem imersão. Os corpos de prova com teores de 4, 7 e 10% foram compactados na energia normal de ensaio de Proctor e curados por 3, 7 e 28 dias. Para as misturas de fosfogesso e cimento foram utilizados apenas os teores de 7 e 10%. Observou-se que valores crescentes de tempo de cura e teor de cimento conduziram a maiores valores de resistência e rigidez. Ensaios realizados após imersão em água apresentaram valores de resistência à compressão diametral menores do que os obtidos sem imersão. Os resultados dos ensaios triaxiais cíclicos mostram o efeito predominante da tensão desvio no valor do módulo de resiliência quando comparado com o efeito da tensão de confinamento. Concluiu-se também que as misturas compostas de solo de comportamento laterítico apresentam melhor desempenho que as ) misturas compostas com solos de comportamento não laterítico. Comparando-se o desempenho mecânico das misturas de solo-cimento com o das misturas de fosfogesso e cimento, estas últimas apresentam resistência e rigidez significativamente menores. Entretanto, o desempenho das misturas de fosfogesso e cimento, principalmente no tocante à deformabilidade, é comparável ao de materiais empregados em pavimentação, como algumas bases estabilizadas granulometricamente de uso corrente. / This work presents the results of a research whose main objective is to evaluate the mechanical behavior of soil-cement and phosphogypsum and cement mixtures for the construction of road bases. The soil-cement is a traditional useful material in pavement construction. The in composition of the soil-cement mixtures were used. Two different soils with same HRB and USCS classifications, but considered, respectively, of lateritic and non-Iateritic behavior, according to the MCT classification. The phosphogypsum is a solid by-product of the fertilizers production, it\'s an aggressive element to the environment due to its acid nature and for containing radioactive elements and heavy metals. For being unstable in the presence of water, this material should be stabilized with cement for use in pavements. The samples of these mixtures were submitted to tests of unconfined compressive strength, diametral compression and cyclic triaxial loading test. In the tests of unconfined compressive strength and diametral compression, half of the specimens were submitted previous immersion in water for four hours before the test and the other half was tested without immersion. The specimens with cement content of 4, 7 and 10% were compacted using the normal energy of Proctor test and cured during 3, 7 and 28 days. For the phosphogypsum and cement mixtures were just used cement content of 7 and 10%. It was observed that higher values of time of cure and cement content led to higher strength and stiffness values. Tests performed after immersion in water presented strength values for the unconfined compressive and diametral compression strength than those obtained without immersion. The results of the cyclic triaxial loading test show the predominant effect of the deviateric stress in the value of the resilience modulus when compared with the effect of the confinement tension. It was also concluded that the mixtures composed with lateritic behavior soil presented better performance than mixtures composed with non lateritic behavior soil.Comparing the mechanical performance of the soil-cement mixtures with the one of the phosphogypsum and cement mixtures, the last one presents strength and stiffness signiflcantly lower. However, the performance of the phosphogypsum and cement mixtures, mainly concerning the deformability, is comparable to the performance of materials employed in paving, as some soil stabilized bases.

O conhecimento do módulo de resiliência (MR) é fundamental ao se projetar um pavimento, pois ele é necessário para o cálculo de tensões, deformações e deflexões nas suas camadas e subleito, bem como, a análise do desempenho do sistema. Embora ensaios de campo possam ser empregados para se determinar o MR, a grande maioria das pesquisas nesse sentido são desenvolvidas em laboratório, onde é possível um maior controle das condições da amostra, da aplicação de carregamento e medida dos deslocamentos. Porém, pela complexidade e alto custo dos ensaios de laboratório, há a necessidade de pesquisas que disponibilizem expressões que permitam estimar o MR a partir de resultados de ensaios mais simples que o triaxial cíclico e usuais na pavimentação. Nesta pesquisa, foram realizados ensaios triaxiais cíclicos para a determinação do MR de três solos empregados em rodovias de Campo Grande - MS. A partir dos resultados dos ensaios triaxiais cíclicos, verificou-se o desempenho dos modelos mais comumente empregados para se representar a variação do módulo de resiliência em função do estado de tensão. Foram propostas e analisadas expressões matemáticas entre o MR obtido a partir dos ensaios triaxiais cíclicos e o módulo tangente inicial proveniente de ensaios de compressão simples, sob diversos níveis de tensão. Finalmente, analisou-se a existência de relações que englobem, além dos solos estudados nesta pesquisa, os solos estudados anteriormente em outras pesquisas desenvolvidas na EESC-USP. Os resultados mostram que este tipo de associação é promissora, mas exige-se que o universo de solos estudados seja ampliado para que se estabeleça uma inferência decisiva. / The resilient modulus knowledge (MR) is fundamental for pavement design, once it is necessary for stresses, strains and deflections calculus in its layers and subgrade, as well as, the analysis of system performance. Although field tests may be used to determine the dynamic behavior of soils, most of researchers favor laboratory tests, based on the fact that such tests are less constrained because of their carefully controlled conditions. Because laboratory procedures are considered complex and highly expensive, it is desirable to establish relationships among MR and other index properties that are relatively simple and usual in pavement construction. In this research, cyclic triaxial tests were performed to determine MR of three soils used in Campo Grande-MS roads. The performance of the models most commonly adopted to represent resilient modulus as a function of state of stress were verified. A mathematical expression among MR, obtained from the cyclic triaxial tests, and the initial tangent modulus, obtained from unconfined compression strength tests, were developed considering different states of stress. Finally, were analyzed the existence of relationships among soils studied in this research, and soils used in previous studies developed at EESC-USP. Results show that this type of empirical correlation presents a satisfactory results, however incisive conclusions cannot be taken without a large number and variety of soils.

Trata-se de uma investigação sobre a influência de alguns fatores no comportamento mecânico de misturas asfálticas densas quanto à estabilidade e à flexibilidade. Foram testados três tipos de ligantes, asfalto convencional, modificado com 4,5% de SBS e modificado com 20% de borracha reciclada de pneu; duas distribuições granulométricas do agregado, centros das faixas B e C do DNER (1997); quatro teores de ligante, escolhidos com base nos valores de volumes de vazios e espessuras de película almejados; três condições de envelhecimento a longo prazo, mistura não envelhecida, envelhecida em estufa ventilada a 85ºC por 5 dias e envelhecida por exposição ao tempo por 4 meses; e duas condições de envelhecimento a curto prazo, mistura não envelhecida e envelhecida em estufa ventilada a 135ºC por 4 horas. A técnica de planejamento e análise de experimentos fatoriais fracionários assimétricos foi utilizada para a consideração simultânea dos fatores citados. O comportamento mecânico das misturas foi avaliado através dos ensaios de resistência à tração, módulo de resiliência e fluência por compressão uniaxial estática e dinâmica. A análise de variância dos resultados permitiu a identificação dos fatores com influência significativa nas respostas dos ensaios. O modo como cada fator interferiu nas propriedades apresentadas pelas misturas foi estabelecido através da construção de modelos estatísticos de comportamento. Os resultados mostraram que a adição de modificadores ao asfalto melhora a resistência das misturas à fadiga e à deformação permanente. Os processos de envelhecimento aumentaram os módulos de resiliência das misturas mas diminuíram sua capacidade de recuperação elástica, o que significa queda de resistência à fadiga. Por outro lado, a resistência a deformações permanentes das misturas, inclusive daquelas compostas por asfaltos modificados, aumentou com o envelhecimento. / This work deals with the influence of some factors in the mechanical behavior of asphalt mixtures stability and flexibility. Three types of binders were tested, conventional one, modified with 4,5% of SBS and modified with 20% of recycled tire rubber. Two aggregate gradations were tested, center of B and C gradations of DNER (1997). Four binder contents were chosen based on the air voids and film thickness. Three types of long-term aging were tested, not aged, aged in a forced-draft oven for 5 days at 85ºC and aged through weather exposition for the period of 4 months. Two types of short-term aging were tested; not aged and aged in a forced-draft oven for 4 hours at 135ºC. The technique of design and analysis of asymmetric fractional factorial experiments was used for the simultaneous analysis of the factors. The mechanical behavior of the mixtures was evaluated based on indirect tensile strength test, resilient modulus test and static and dynamic creep tests. The results of the analysis of variance allowed the identification of factors with significant influence in the answers. The influence of the factors in the mixtures properties was established through statistical models of behavior. The results showed that modified binders improves the mixtures resistance in relation to fatigue and to permanent deformation. The aging processes increased the resilient modulus of the mixtures, but also decreased its capacity of elastic return, resulting in a lost of fatigue resistance. On the other hand, the permanent deformation resistance of the aging mixtures increased, including the mixtures with modified binders cases.

O conhecimento do módulo de resiliência dos materiais constituintes do pavimento e do seu subleito é indispensável quando o objetivo é projetá-lo, ou analisar o seu comportamento frente à solicitação das cargas rodoviárias. O módulo de resiliência é determinado, na maioria das vezes, a partir de resultados de ensaios triaxiais dinâmicos, que exigem equipamentos complexos para a sua realização. Assim, é desejável que se disponha de métodos que possibilitem a sua avaliação a partir de resultados de ensaios mais simples. Neste trabalho, foram realizados ensaios triaxiais dinâmicos para a determinação do módulo de resiliência de dois solos, um argiloso e outro arenoso fino, compactados nas energias normal e intermediária. A partir dos resultados dos ensaios cíclicos foi possível modelar a variação do módulo de resiliência com a variação do carregamento aplicado e identificar, entre as variáveis de tensão, aquelas que exercem maior influência no valor deste módulo. A existência de discrepâncias significativas entre os valores de módulo de resiliência obtidos a partir de sucessivos ensaios de um mesmo corpo-de-prova foi também investigada. Finalmente, analisou-se a existência de uma relação entre o módulo de resiliência obtido nos ensaios dinâmicos e o módulo tangente inicial proveniente de ensaios de compressão simples, sob diversos níveis de tensão. Os resultados mostram que este tipo de associação é promissora, mas exige-se que o universo dos solos estudados seja ampliado para que se estabeleça uma conclusão definitiva. / The knowledge about the resilient modulus of the pavement constituent materials and subgrade is essential in order to design or to analyze theirs behavior subjected to traffic loading. Often, the resilient modulus is obtained from repeated load triaxial tests demanding complex equipment for their execution. Thus, is desirable to develop methods to permit its evaluation from more simple tests. In this work, repeated load triaxial tests are carried out to the determination of the resilient modulus of two soils, a clay and a fine sand, compacted in the normal and intermediate AASHTO compretion efforts. From the repeated load triaxial test data it was possible to model the variation of resilient modulus with the variation of applied loading as wellos to identify, among the stress parameters, those of more influence on the value of this modulus. The significant discrepancy among the resilient modulus values obtained from successive tests in the same sample was also investigated. Finally, equations were developed in order to correlata the resilient modulus from repeated load triaxial tests to parameters from compressive strength tests, considering different states of stress. lt was shown that this type of empirical correlation presented satisfactory results, although incisiva conclusions could not be drawn without using a lager number and variety of soils.

O módulo de resiliência é um parâmetro de crucial importância nas análises mecanísticas que envolvem a estimativa das tensões e deformações na estrutura do pavimento e no seu subleito, quando da ação do tráfego. Embora ensaios de campo possam ser empregados para se determinar o MR, a grande maioria das pesquisas nesse sentido são desenvolvidas em laboratório, onde é possível um maior controle das condições da amostra, dos sistemas de aplicação de carregamento e de medida dos deslocamentos. Entretanto, os ensaios em laboratório que visam à determinação do MR ainda são considerados especiais e exigem equipamentos relativamente complexos, ensejando portanto, pesquisas com a finalidade de se obter expressões que estimem o MR a partir de parâmetros advindos de ensaios mais simples e rotineiros. Neste trabalho foram realizados ensaios triaxiais dinâmicos para a determinação do módulo de resiliência de três solos empregados em rodovias do nordeste brasileiro. Através dos resultados de laboratório, verificou-se o desempenho dos modelos mais comumente empregados para se representar a variação do módulo de resiliência em função do estado de tensão. Observou-se para os três solos desta pesquisa, que o MR foi mais influenciado, quanto ao estado de tensão, pela tensão de confinamento e pela tensão principal maior. Analisou-se, por fim, a existência de uma expressão matemática entre o módulo de resiliência obtido a partir dos ensaios triaxiais dinâmicos e o módulo tangente inicial proveniente de ensaios de compressão simples, sob diversos níveis de tensão. Os resultados mostram que este tipo de associação é promissora, mas exige-se que o universo de solos estudados seja ampliado para que se estabeleça uma inferência decisiva. / Resilient modulus is a crucial parameter in mechanistic analysis involving the estimation of stress and strains under the pavement structure subjected to traffic loading. While field tests can be used to determine the dynamic behavior of soils, most researches favor laboratory tests. Such preference is based on the fact that laboratory tests are less constrained because of their carefully controlled conditions. Unfortunately these tests are still unusual due to relative complex equipment, therefore researches involving the correlation of resilient modulus from repeated load triaxial tests with other test results is needed. In this work, repeated load triaxial tests were performed on three soils used in northeastern Brazilian roadways to estimate the resilient modulus. The performance of the models most commonly adopted to represent resilient modulus as a function of state of stress were verified. lt was observed for the three soils in this research, that confining stress and principal major stress influenced resilient moduli values. Predictive equations correlating the resilient modulus from repeated load triaxial tests and parameters from compressive strength tests, considering different states of stress were investigated. lt was shown that this type of empirical correlation presented satisfactory results, although incisive conclusions can\'t be drawn without a wider number and variety of soils.

O módulo de resiliência é um parâmetro de crucial importância nas análises mecanísticas que envolvem a estimativa das tensões e deformações na estrutura do pavimento e no seu subleito, quando da ação do tráfego. Embora ensaios de campo possam ser empregados para se determinar o MR, a grande maioria das pesquisas nesse sentido são desenvolvidas em laboratório, onde é possível um maior controle das condições da amostra, dos sistemas de aplicação de carregamento e de medida dos deslocamentos. Entretanto, os ensaios em laboratório que visam à determinação do MR ainda são considerados especiais e exigem equipamentos relativamente complexos, ensejando portanto, pesquisas com a finalidade de se obter expressões que estimem o MR a partir de parâmetros advindos de ensaios mais simples e rotineiros. Neste trabalho foram realizados ensaios triaxiais dinâmicos para a determinação do módulo de resiliência de três solos empregados em rodovias do nordeste brasileiro. Através dos resultados de laboratório, verificou-se o desempenho dos modelos mais comumente empregados para se representar a variação do módulo de resiliência em função do estado de tensão. Observou-se para os três solos desta pesquisa, que o MR foi mais influenciado, quanto ao estado de tensão, pela tensão de confinamento e pela tensão principal maior. Analisou-se, por fim, a existência de uma expressão matemática entre o módulo de resiliência obtido a partir dos ensaios triaxiais dinâmicos e o módulo tangente inicial proveniente de ensaios de compressão simples, sob diversos níveis de tensão. Os resultados mostram que este tipo de associação é promissora, mas exige-se que o universo de solos estudados seja ampliado para que se estabeleça uma inferência decisiva. / Resilient modulus is a crucial parameter in mechanistic analysis involving the estimation of stress and strains under the pavement structure subjected to traffic loading. While field tests can be used to determine the dynamic behavior of soils, most researches favor laboratory tests. Such preference is based on the fact that laboratory tests are less constrained because of their carefully controlled conditions. Unfortunately these tests are still unusual due to relative complex equipment, therefore researches involving the correlation of resilient modulus from repeated load triaxial tests with other test results is needed. In this work, repeated load triaxial tests were performed on three soils used in northeastern Brazilian roadways to estimate the resilient modulus. The performance of the models most commonly adopted to represent resilient modulus as a function of state of stress were verified. lt was observed for the three soils in this research, that confining stress and principal major stress influenced resilient moduli values. Predictive equations correlating the resilient modulus from repeated load triaxial tests and parameters from compressive strength tests, considering different states of stress were investigated. lt was shown that this type of empirical correlation presented satisfactory results, although incisive conclusions can\'t be drawn without a wider number and variety of soils.

Laboratory characterization of subgrade soils and unbound granular materials is an essential component of the Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide (Pavement ME). The design thickness and performance of a pavement structure are highly dependent on the deformation behaviour of subgrade and granular material. Specifications for granular materials vary among transportation agencies based on the availability of materials, climatic conditions, and function. Specifications aim to provide durable materials that meet design requirements and achieve the target design life with cost effective materials. The objectives of the research are to: • evaluate resilient modulus of typical fine-grained soils under traffic loading. • evaluate resilient modulus, permanent deformation, and permeability of typical unbound granular materials. • evaluate the effect of moisture and fines fraction on the performance of unbound granular materials and subgrade soil. • develop prediction models for resilient modulus to improve reliability of Level 2 inputs in the Pavement ME. • provide test data in support of updating Manitoba Infrastructure and Transportation specifications for unbound granular materials to improve the performance of pavement structures. Resilient modulus tests were conducted on three types of subgrade soil (high plastic clay, sandy clay, and silty sand/sandy silt) at four levels of moisture content. Resilient modulus, permanent deformation and permeability tests were conducted on six gradations representing two types of granular material (100% crushed limestone and gravel) at two levels of moisture content. Prediction models were developed for resilient modulus and compared to the models developed under the Long Term Pavement Performance program. The proposed models provided more reliable predictions with lower root mean square error. The deformation behaviour of the granular materials was classified according to the shakedown and dissipated energy approaches. Among the tested fines contents, limestone and gravel materials with optimum fines contents of 4.5% and 9%, respectively, had better resistance to plastic deformation and higher resilient modulus. The dissipated energy approach can be used to determine the stress ratio for the boundary between post compaction and stable zones from multistage triaxial testing. Result of permeability tests showed that the hydraulic conductivity of unbound granular material increased as the fines content decreased. / February 2016