Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-01-18Bitstream added on 2014-06-13T20:15:02Z : No. of bitstreams: 1 almeidajunior_af_me_bauru.pdf: 1069638 bytes, checksum: 39c404074c23e6656f61d9ae6f57a80a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Diante do crescimento populacional considerável e consequentemente uma maior demanda por produtos industrializados, com ciclos de vida cada vez menores, é de fundamental importância buscar alternativas que minimizem as agressões e as degradações ao meio ambiente. Neste contexto, é importante apontar os pneus inservíveis, pois se abandonados ou dispostos inadequadamente, além de se tornarem um passive ambiental, causam sérios problemas ao meio ambiente, à paisagem urbana e à saude da população. Assim este trabalho faz uma análise comparativa utilizando dados laboratoriais referentes às características do asfalto borracha (em três composições de asfalto com 15%, 18% e 20% de borracha triturada), comparando-as com as do asfalto modificado convencional, utilizado no Brasil na atualidade (asfalto modificado com polímeros SBS) que atende a especificação atual do DNIT 129/2010. As características e os comportamentos foram avaliados com os ensaios de penetração, ponto de amolecimento e fulgor, viscosidade, recuperação elástica e separação de fases. Através dos ensaios, conclui-se que os dois matérias possuem características distintas, como por exemplo, no que diz respeito à penetração e ao ponto de amolecimento, com comportamento inversamente propocional, quanto maior o ponto de amolecimento menor a penetração, quanto à viscosidade essa conclusão também pode ser aplicada, isto é, quanto maior o teor de borracha maior a consistência, nos ensaios de separaçãode fases, nota-se que quanto maior o teor da borracha maior é a separação, já nos ensaios de recuperação elástica os valores foram próximo dos 50% / Given the considerable population growth and consequently a greater demand for industrial products, with the cycles ever smaller, it is very important to seek alternatives that minimeze the aggression and the degradation of the environment. In this context it is important to point out the tire, it is abandoned or disposed of improperly, and become an environmental liabitity, cause serious problems for the environment, landscape and people's health. So this paper makes a comparative analysis using laboratory data regarding the characteristics of the asphalt rubber (three asphalt compositions with 15%, 18% and 20% crumb rubber), comparing them with those of conventional modified asphalt, used in Brazil today (SBS polymer modified asphalt) that meets the current specification of DNIT 129/2010. The characteristics and performance were evaluated according to the tests of penetration, softening point and flash, viscosity, elastic recoveru and separation of phases. Through trials, it was conclused that the two materials have distinct characteristics, such as with regard to penetration and the softening point, to conduct inversely, the softening point of less penetration, such as the viscosity conclusion can also be applied, ie the higher the rubber content greater consistency in testing phase separation, it is noted that rubber content the greater the separation already during the testing of elastic recovery values were around 50%

La importancia estructural de las emulsiones asfálticas utilizadas como “Riego de Liga” en pavimentos construidos con mezclas asfálticas en caliente ha sido predominantemente ignorado. En el cálculo estructural se asume que estas se comportan de manera monolítica. Sin embargo esto no ocurre en la realidad. En el presente estudio se evalúa, mediante ensayos de corte del tipo LCB (Laboratorio de Caminos de Barcelona), la influencia de las variables mas significativas en la resistencia de adherencia entre las capas de la carpeta asfáltica. Con este propósito, se desarrollo una metodología experimental y se utilizaron como Riego de Liga 3 emulsiones asfálticas de tipo convencional (CRS-1, CSS-1H y Spramul ML) y una experimental con características termo-adherentes (M1). Entre las variables analizadas se destacan: dosis de riego, propiedades de las emulsiones, temperatura de compactación y contaminación de riegos ya quebrados. Se utilizaron como parámetros de referencia probetas monolíticas y probetas de doble capa sin riego de adherencia en la junta. De los resultados obtenidos se puede decir que: • Si se mantienen dosis de residuo entre 0.10 lt/m2 y 0.30 lt/m2 no se aprecian diferencias significativas en términos de resistencia. La dosis óptima de residuo para las distintas emulsiones se encuentra entre los 0.11 y 0.21 lt/m 2 , valores inferiores a los aplicados y recomendados comúnmente. • Cualquier tipo de contaminación del residuo o de disminución de la temperatura de compactación recomendada, reduce considerablemente el porcentaje de adherencia. • La emulsión M1 presentó los mejores resultados, alcanzando valores constantes en torno al 85% de la resistencia monolítica. • Para comparar los testigos obtenidos a partir de las probetas WTT es necesario reducir el porcentaje de adherencia de las probetas en un 30% en relación a las probetas monolíticas. La metodología empleada es una herramienta efectiva para la obtención de una dosis óptima para cualquier tipo de emulsión, sin necesidad de emplear grandes equipos o gran cantidad de recursos. Podría ser una herramienta de diseño confiable y de fácil aplicación.

O módulo de resiliência (MR) é hoje um dos parâmetros-chave para o dimensionamento empírico-mecanístico de pavimentos flexíveis. Há, entretanto, algumas peculiaridades no ensaio de tração indireta com cargas cíclicas que ocasionam variações na sua determinação. A investigação de tais fatores é necessária para que a magnitude do seu efeito sobre o valor de MR seja quantificada. Para isto, esta pesquisa avaliou, através de uma análise paramétrica, os algoritmos apresentados pelo Protocolo P07 do LTPP, análogo ao método correntemente utilizado pelas instituições brasileiras de pesquisa em pavimentação, e pela pesquisa NCHRP 1-28/1-28A para determinação dos deslocamentos resilientes, bem como o efeito do pulso e freqüência de carregamento e níveis de tensão de tração (%RT) em duas misturas asfálticas: uma mistura com ligante asfáltico convencional e outra com ligante asfáltico modificado por adição de borracha. Foram necessárias adaptações no equipamento de compressão diametral cíclica utilizado na pesquisa, e também a montagem de um sistema de posicionamento de sensores que permitisse a gravação de deslocamentos horizontais e verticais viabilizando a determinação do coeficiente do Poisson. Realizaram-se ensaios de MR e resistência à tração (RT) às temperaturas de 10°, 25° e 35°C e, complementarmente, ensaio de fadiga (tensão controlada) a 25°C. Os resultados obtidos demonstram a alta sensibilidade do valor de MR aos algoritmos de cálculo dos deslocamentos resilientes; o algoritmo apresentado pela pesquisa 1-28/ 1-28A do NCHRP foi considerado adequado. Observou-se a dependência do MR ao pulso de carga, à freqüência de ensaio e também ao nível de tensão aplicado durante o ensaio. A magnitude desta dependência, entretanto, é função do tipo de mistura e da temperatura sob a qual o ensaio foi realizado. A determinação do coeficiente de Poisson pareceu ser bastante suscetível ao sistema de medição utilizado, tendo apresentando uma grande variabilidade. Nos ensaios de vida de fadiga sob tensão controlada pode-se evidenciar a redução dos valores de MR dentro da zona de condicionamento. Propõe-se ainda que a defasagem medida entre o pulso de carga e o pulso de deslocamento no ensaio de MR, possa ser usada como indicador do comportamento visco-elástico das misturas, uma vez que apresentou comportamento análogo ao do ângulo de fase.

A engenharia rodoviária emprega pistas-teste para avaliação de materiais, do dimensionamento estrutural e de métodos executivos de pavimentos, de modo a submeter a estrutura de pavimentos a condições reais de clima e de tráfego. Há no mundo numerosos programas de monitoramento de pistas-teste que vêm contribuindo significativamente para o avanço da tecnologia dos pavimentos. Neste contexto, o presente trabalho se propõe a avaliar o desempenho de quatro segmentos asfálticos sequenciais de um trecho experimental executado na Rodovia Fernão Dias (BR-381), que liga as cidades de São Paulo a Belo Horizonte, sob concessão pela empresa ARTERIS, sujeita a tráfego muito pesado. As estruturas de pavimentos construídas para este estudo são: pavimento flexível executado com base de Brita Graduada Simples (BGS), pavimento semirrígido executado com base de Brita Graduada Tratada com Cimento (BGTC), pavimento com base asfáltica constituída de material fresado (RAP) estabilizado com emulsão asfáltica e pavimento com base asfáltica constituída de material fresado (RAP) estabilizado com espuma de asfalto. A avaliação do desempenho foi realizada a partir de análises dos resultados de monitoramentos funcionais e estruturais realizados em campo periodicamente até a idade de 15 meses. Em laboratório, realizou-se a caracterização dos materiais empregados na construção utilizando o módulo de resiliência como parâmetro para avaliar a rigidez dos mesmos. A partir de análises funcionais, procedeu-se à avaliação da progressão de defeitos, dentre eles a irregularidade longitudinal, afundamentos em trilha de roda e características de superfície. Como foco principal, foram analisados o comportamento mecânico de cada segmento. As bacias de deslocamentos foram avaliadas por meio de indicadores estruturais e utilizadas para realização de retroanálises com o objetivo de estudar a variação destes indicadores e dos módulos das camadas, a depender do volume de tráfego acumulado e condições climáticas. Estes dados foram também empregados para relacionar as estruturas com os defeitos de superfície, além de alimentar um modelo computacional em elementos finitos que descreve o comportamento mecânico dessas estruturas. Os resultados obtidos nos monitoramentos periódicos e nas análises realizadas mostraram que o pavimento flexível não é adequado ao tráfego muito pesado e a partir dos 12 meses não atendia os limites da ANTT para rodovias sob concessão federal, enquanto o pavimento semirrígido mostrou-se adequado e estável ao longo do período estudado e os pavimentos reciclados apresentaram um ganho nos parâmetros estudados, devido ao processo de cura dos materiais utilizados, além de comportamento adequado ao tráfego submetido. / The highway engineering adopts road tests to evaluate pavement materials, structural design methods and pavement construction characteristics, with the goal of subjecting the pavement structure to real climate and traffic conditions. There are several road test monitoring programs worldwide, which significantly contribute to pavement technology development. The present study evaluates the performance of four pavement sections within a road test located in Rodovia Fernão Dias (BR-381), that connects São Paulo and Belo Horizonte cities under concession of Arteris, and is subjected to heavy traffic. The pavement structures built can be described as follows: flexible pavement with crushed stone base layer, semirigid pavement with cement-treated crushed stone base layer, pavement with base layer of RAP stabilized with emulsion asphalt and pavement with base layer of RAP stabilized with foamed asphalt. The pavement performance was evaluated by means of a functional and structural periodic field monitoring during 15 months. In laboratory, the materials stiffness was characterized from resilient modulus tests. The functional analysis was conducted to study the progression of pavement distresses, such as roughness, rutting and surface characteristics. Furthermore, as the main focus structural aspects were analyzed. Deflection basins were evaluated from its parameters and used for backcalculated moduli analysis, with the objective of comprehend the susceptibility of these parameters and layers moduli to climate and traffic conditions. These results were used to compare the structures with surface distresses, and were also used as input of a computational finite element model to describe the mechanical behavior of these structures. The results obtained from the periodic monitoring and analysis showed that the flexible pavement is not suitable for very heavy traffic and from the 12 months it did not meet the ANTT limits required for highways under federal concession, while the semi-rigid pavement proved to be adequate and stable during the studied period and the recycled pavements with presented an improvement in the studied parameters, due to the curing process of the materials used, and also presented adequate behavior to the submitted traffic.

No Brasil é crescente o número de veículos pesados que transitam pelas rodovias do país. Este fato, somado com as altas temperaturas atuantes, tem causado a ocorrência de defeitos precoces nas camadas de revestimento dos pavimentos asfálticos. Em função disso têm sido estudadas alternativas às misturas asfálticas usinadas a quente convencionalmente empregadas como revestimentos de pavimentos em rodovias com alto volume de tráfego. Uma das alternativas que vêm sendo estudadas é a substituição do CAP 50-70, ligante asfáltico mais utilizado no país, por CAP 30-45, devido à maior consistência e viscosidade deste último. Este trabalho compara o comportamento mecânico de misturas asfálticas usinadas com estes dois diferentes ligantes, para fins de utilização em vias de tráfego pesado, e, além disso, analisa as diferenças de desempenho entre misturas projetadas por duas metodologias de dosagem de misturas asfálticas distintas, Marshall e Superpave. Para esta comparação foram analisados os resultados de um estudo de caso realizado na Rodovia Presidente Dutra, onde foram construídos três trechos experimentais com diferentes materiais no revestimento: concreto asfáltico usinado com CAP 50-70 e dosado pelo método Marshall, a mesma mistura dosada pelo método Superpave, e concreto asfáltico com 30-45 dosado pelo método Marshall. Estes três trechos foram submetidos ao ensaio de simulação de tráfego em verdadeira grandeza pelo equipamento HVS. Foram analisados resultados de pesquisa desenvolvida em laboratório e em campo visando a determinação de benefícios e limitações de cada alternativa empregada. Os resultados das análises mostraram que, para as condições estudadas, o concreto asfáltico com CAP 50-70 Superpave apresentou um baixo teor de ligante em sua composição, o que acabou causando problemas em seu comportamento como reflexão de trincas existentes na camada subjacente, maior trilha de rodas em comparação aos outros dois, embora ainda em valor compatível ao limite aceitável. O concreto asfáltico com CAP 50-70 Marshall apresentou um desempenho satisfatório, mas já mostrava ocorrência de alguns defeitos ao final do ensaio como trincamentos e início de trilha de rodas. O concreto asfáltico com CAP 30-45 Marshall apresentou um bom comportamento em campo, com a menor trilha de rodas medida e sem trincamento aparente, sendo recomendada sua utilização em rodovias com tráfego pesado, em condições similares à estudada, onde as deflexões são muito baixas devido à presença de base cimentada. O simulador de tráfego em verdadeira grandeza mostrou-se uma ferramenta eficiente na previsão de comportamento e desempenho de estruturas de pavimento. / In the last years, the volume of commercial heavy vehycles that transit through Brazilian highways is increasing. In addition, pavement wearing courses are exposed to the influence of high temperatures, that cause precocious asphalt layer distresses Therefore, asphalt mixture alternatives to the high traffic higwayshave been studied. One of the possibilities is the substitution of CAP 50-70, the most used asphalt binder in the country, for CAP 30-45, due to its higher consistency and viscosity. This thesis compares the mechanical behavior of asphalt concrete using CAP 50-70 with the mixture employing CAP 30-45, concerning the wearing courses for high traffic highways. It is also analysed the differences of mechanical results using Marshall and Superpave mix desing methods. The performance of wearing courses was analyzed based on the results obtained from a study developed at the Presidente Dutra Highway, where three experimental trails were build using different asphalt concretes: a CAP 50-70 mix designed according Marshall, a CAP 50-70 mix designed by Superpave and a CAP 30-45 mix designed by Marshall Method. The three experimental trails were submitted to a full scale traffic simulation test, using the HVS equipment. The results of this research, developed at laboratories and field, where analyzed to determine the benefits and limitations of each of the alternatives. The analyses showed that the mixture using the CAP 50-70 Superpave presented a lower asphalt content, what caused performance problems such as reflective cracks and rutting. The AC using CAP 50-70 Marshall presented a satisfactory performance, however some distresses at the end of the simulation test were occurred. The mixture using CAP 30-45 Marshall presented a good field performance, and its use can be recomended at the high traffic highways, since the strucure provides the necessary stiffness and low deflections. The full scale traffic simulator proved to be an efficient tool in order to preview the pavement structure behavior and field performance.

O módulo de resiliência (MR) é hoje um dos parâmetros-chave para o dimensionamento empírico-mecanístico de pavimentos flexíveis. Há, entretanto, algumas peculiaridades no ensaio de tração indireta com cargas cíclicas que ocasionam variações na sua determinação. A investigação de tais fatores é necessária para que a magnitude do seu efeito sobre o valor de MR seja quantificada. Para isto, esta pesquisa avaliou, através de uma análise paramétrica, os algoritmos apresentados pelo Protocolo P07 do LTPP, análogo ao método correntemente utilizado pelas instituições brasileiras de pesquisa em pavimentação, e pela pesquisa NCHRP 1-28/1-28A para determinação dos deslocamentos resilientes, bem como o efeito do pulso e freqüência de carregamento e níveis de tensão de tração (%RT) em duas misturas asfálticas: uma mistura com ligante asfáltico convencional e outra com ligante asfáltico modificado por adição de borracha. Foram necessárias adaptações no equipamento de compressão diametral cíclica utilizado na pesquisa, e também a montagem de um sistema de posicionamento de sensores que permitisse a gravação de deslocamentos horizontais e verticais viabilizando a determinação do coeficiente do Poisson. Realizaram-se ensaios de MR e resistência à tração (RT) às temperaturas de 10°, 25° e 35°C e, complementarmente, ensaio de fadiga (tensão controlada) a 25°C. Os resultados obtidos demonstram a alta sensibilidade do valor de MR aos algoritmos de cálculo dos deslocamentos resilientes; o algoritmo apresentado pela pesquisa 1-28/ 1-28A do NCHRP foi considerado adequado. Observou-se a dependência do MR ao pulso de carga, à freqüência de ensaio e também ao nível de tensão aplicado durante o ensaio. A magnitude desta dependência, entretanto, é função do tipo de mistura e da temperatura sob a qual o ensaio foi realizado. A determinação do coeficiente de Poisson pareceu ser bastante suscetível ao sistema de medição utilizado, tendo apresentando uma grande variabilidade. Nos ensaios de vida de fadiga sob tensão controlada pode-se evidenciar a redução dos valores de MR dentro da zona de condicionamento. Propõe-se ainda que a defasagem medida entre o pulso de carga e o pulso de deslocamento no ensaio de MR, possa ser usada como indicador do comportamento visco-elástico das misturas, uma vez que apresentou comportamento análogo ao do ângulo de fase.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:58:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11462_João Paulo.pdf: 449446 bytes, checksum: a7d43e3f0e06777c60f60abd18c547cb (MD5) Previous issue date: 2017-09-18 / Revestimentos asfálticos porosos, conhecidos como camada porosa de atrito (CPA), são uma técnica bastante difundida internacionalmente, visto suas vantagens sobre pavimentos comuns, principalmente em condições chuvosas, como redução de spray e risco de aquaplanagem, aumento da aderência pneu-pavimento e redução do fenômeno de espelhamento noturno. Em contraponto, um dos problemas da mistura é sua maior susceptibilidade ao escorrimento de ligante, e uma das formas de se minimizar o fenômeno é a utilização de fibras na dosagem. As fibras de bagaço de cana-de-açúcar são uma das opções de fibras, e seu emprego é motivado por questões ambientais, pois as fibras são de origem do resíduo da indústria sucroalcooleira. O Brasil, devido ao seu posicionamento geográfico, apresenta períodos intensamente chuvosos e, dessa forma, o emprego de revestimentos asfálticos porosos se mostra bastante adequado. Todavia, os estudos e aplicações de CPA no país ainda são incipientes, seja por questões de custo e/ou ausência de normas específicas nacionais para dosagem desse tipo de mistura. Deste modo, buscou-se avaliar o comportamento físico e mecânico de CPAs com adição de fibras de celulose (CEL), comumente empregadas para minimizar o escorrimento em CPAs, mas também com fibras de bagaço de cana-de-açúcar (BCA). Devido à ausência de regulamentação nacional, empregou-se para a dosagem a ASTM D7064-13. Além de resistência à abrasão (Los Angeles) e escorrimento de ligante, ensaios mínimos estabelecidos por norma para dosagem de CPA, foram verificados módulo de resiliência (MR), resistência à tração (RT) e permeabilidade, para avaliar o desempenho das misturas. As misturas BCA apresentaram maior valor de escorrimento de ligante, embora o BCA tenha reduzido o escorrimento comparando-se a uma mistura referência (sem fibras). Ainda, menores valores obtidos para relação MR/RT para as misturas BCA, indicaram melhor comportamento de vida de fadiga. Ainda que os resultados de permeabilidade obtidos tenham sido baixos, foi possível concluir que a presença de fibras pode reduzir significativamente o coeficiente de permeabilidade de CPAs. Palavras-chave: asfalto poroso (AP); camada porosa de atrito (CPA); fibras; celulose; bagaço de cana-de-açúcar (BCA); durabilidade; fadiga; drenabilidade.

Orientador: Cássio Eduardo Lima de Paiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-21T07:27:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_LucianaMoreiraBarbosa_M.pdf: 6606072 bytes, checksum: be0b213776c0c45a6f26eba0f4ace025 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Nos últimos anos o transporte aéreo cresceu expressivamente tanto no cenário nacional como mundial. Assim, a preocupação com a ocorrência de acidentes envolvendo aeronaves também é crescente. Parte significativa dos acidentes aéreos no Brasil e no mundo ocorre em solo, ou seja, na fase de decolagem, aterrissagem ou rolagem da aeronave, podendo estar associados com a aderência entre o pneu e o pavimento. Para a obtenção de uma adequada aderência pneu-pavimento, principalmente em pistas molhadas, a macrotextura da superfície do pavimento deve proporcionar um adequado potencial de drenagem, de forma a eliminar água pelos seus micros canais. O presente trabalho tem como objetivo estudar um método de ensaio de drenabilidade que possa ser empregado de forma sistemática em aeroportos brasileiros de pequeno e médio porte como forma adicional de controlar a segurança operacional com adequada repetitividade e reprodutividade, utilizando-se um equipamento do tipo outflow meter. Deste modo, primeiramente foram executados testes do ensaio com o equipamento em quatro tipos de revestimentos distintos. Para a verificação da repetitividade e da reprodutividade do equipamento foram realizados ensaios de drenabilidade de pavimentos, em três aeroportos de pequeno e médio porte do Estado de São Paulo. Também foi realizado um estudo comparativo da medida indireta de macrotextura obtida por meio da drenabilidade superficial do pavimento com o equipamento do tipo outflow meter e o método tradicionalmente empregado no Brasil para obtenção da macrotextura do revestimento, o ensaio de mancha de areia. O ensaio se mostrou rápido, de simples operação, de baixo custo e com adequada repetitividade e reprodutividade. Além disso, o ensaio em estudo apresentou uma boa correlação com o método da mancha de areia, indicando potencial para a medição da macrotextura do pavimento. Através da correlação obtida foi possível estabelecer um parâmetro adicional para se determinar o momento de realizar uma ação corretiva em pavimentos aeroportuários através do ensaio com o equipamento outflow meter, observando-se o tempo de escoamento limite / Abstract: In recent years, air travel has grown significantly in both the national and global scenarios. Thus, there is also a growing concern for accidents involving aircrafts. A significant portion of the aircraft accidents in Brazil and worldwide occur on the ground, more specifically during takeoff or landing, and may be associated with the adhesion between the aircraft's tire and the pavement. To obtain a proper tire-pavement friction, especially on wet runways, the macrotexture of the pavement should provide adequate drainage potential in order to remove water through the pavement's micro-channels. This study aims to define the criteria and methods of analysis, with reasonable reproducibility and repeatability, for the adherence and drainability of airport pavements in order to provide safe operating conditions during rainfall in small and medium size Brazilian airports. First, tests were conducted to measure the pavement's drainage using equipment such as the outflow meter in four different types of pavement. News tests were conducted to measure the pavement's drainage using the aforementioned equipment in three small and medium airports in the state of São Paulo, Brazil, to measure the reproducibility and repeatability of the tests. In addition, the testing procedure using the outflow meter equipment will be validated through a detailed study of a comparative study of the indirect measurements of the macrotextures using the outflow meter in relation to the ones obtained through the sandpatch tests, a traditional method for determining macrotexture commonly used in Brazil. The criteria and methods of analysis proved to be fast, of simple operation, low cost, and with adequate repeatability and reproducibility. Furthermore, the criteria and methods of analysis were correlated with the sandpatch method, indicating a good potential for measuring the pavement's macrotexture. An additional parameter for determining the time to take a corrective action on airport pavements by using the outflow meter equipment, observing the flow time limit. The obtained correlation allowed for establishing an additional parameter for determining when a corrective action on the airport's pavement is necessary by using the outflow meter equipment for observing the flow time limit / Mestrado / Transportes / Mestra em Engenharia Civil

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