Este trabalho teve por objetivo o desempenho de misturas asfálticas densas utilizando um ligante convencional (CAP-20) e o mesmo ligante modificado com polímeros tipo SBS, produzido sob o nome comercial de BETUFLEX B 65/60, através dos ensaios Marshall, fluência por compressão uniaxial estática e dinâmica, resistência à tração por compressão diametral e módulo resiliente pro compressão diametral dinâmica, em misturas compactadas com uma mesma faixa granulométrica e diferentes teores de ligantes. O ensaio Marshall apresentou, para as misturas preparadas com asfalto modificado, valores maiores de estabilidade para a maioria dos teores, apesar de valores elevados de fluência em todos os teores analisados. Os resultados de deformação do ensaio de fluência por compressão uniaxial não distinguiram claramente o efeito da adição de polímeros em misturas asfálticas, ao contrário do observado no ensaio dinâmico, onde as deformações foram consideravelmente menores para a maioria dos teores analisados. Os resultados do ensaio de resistência à tração por compressão diametral mostram um desempenho superior da mistura modificada. O ensaio de módulo resiliente por compressão diametral dinâmica indicou, à temperatura de 25ºC, valores menores para a mistura com asfalto modificado, não sendo notada, entretanto, uma diferenciação de desempenho nas temperaturas de 5ºC e 40ºC. A modelação matemática das curvas de fluência e de recuperação às equações constitutivas de alguns modelos visco-elásticos básicos detectou uma diferenciação entre os valores de alguns elementos constitutivos, tanto do ensaio dinâmico, quanto do estático. / The purpose of this study is to evaluate the performance of asphalt mixes using conventional binder and the same binder modified with SBS polymer (Betuflex B 65/60) based on Marshall test, static and dynamic creep tests, indirect tensile strength test and resilient modulus by indirect tensile test, with the same granulometric composition and different binders contents. In Marshall test, polymer modified asphalt mixes presented better stability performance than conventional asphalt mixes in most of binders contents, despite of the higher flow values obtained for all binders contents. The static creep test results indicated that this test does not clearly distinguish the effect of polymer in asphalt mixes while the results of dynamic creep test indicated the opposite, i. e., polymer modified asphalt mixes deformations are smaller for most of the asphalt binders contents studied. The indirect tensile strength test results showed a better performance of modified asphalt. The results of resilient modulus by indirect tensile test at 25°C showed smaller values for modified asphalt, while the results at 5ºC and 40ºC did not show differences between the asphalt mixes. The mathematics modelling of the creep and recovering curves according to constitutive equations of some basic visco- elastic models showed a difference between the values of some constitutive elements in both cases, dynamic and static tests.

Apresentam-se os resultados de uma investigação sobre os fatores que influem no comportamento de revestimentos asfálticos em relação à deformação permanente, avaliado através dos ensaios de fluência por compressão uniaxial estática e dinâmica, realizados em corpos-de-prova moldados segundo as normas do ensaio Marshall. Os fatores selecionados para estudo foram o tipo de asfalto, a distribuição granulométrica do agregado, o teor de asfalto utilizado na mistura e a tensão utilizada para realização dos ensaios de fluência. Foram testados três tipos de asfalto, CAP-20 convencional, CAP-20 modificado com 4,5% de polímero SBS e CAP-20 modificado com 20% de borracha reciclada de pneu, utilizados em quatro teores. A definição dos teores asfálticos utilizados foi realizada a partir de seis dosagens Marshall iniciais, correspondentes às combinações dos três tipos de asfalto e das duas distribuições granulométricas adotadas, referentes aos centros da faixas B e C do DNER-ES 313/97. Os ensaios de fluência foram realizados sob três diferentes tensões, 0,1 MPa, 0,4 MPa e 0,7 MPa. Para avaliação dos efeitos das variações dos fatores citados no comportamento das misturas foi empregada a técnica de planejamento e análise de experimentos fatoriais fracionários assimétricos. Modelos estatísticos, referentes ao comportamento das misturas asfálticas avaliadas com os ensaios de fluência estática e dinâmica, foram obtidos com razoáveis coeficientes de determinação. / This work presents research results about influential factors in the permanent deformation behavior of asphalt mixes, evaluated through static and dynamic uniaxial creep tests, accomplished in specimens prepared according to the Marshall mix design method. The selected factors used in the analysis are type of binder, aggregate gradation, binder content and stress level used in the creep tests. Three types of binder were tested, convencional CAP-20, CAP-20 modified with 4,5% of SBS polymer and CAP-20 modified with 20% of recycled tire rubber, used in four binder content. The definition of binder content was accomplished starting from six Marshall method, corresponding to the combinations of the three type of binder and of the two adopted gradations, regarding the centers of the gradations B and C of DNER-ES 313/97. The creep tests were accomplished under three different stress, 0,1 MPa, 0,4 MPa and 0,7 MPa. Design and analysis techniques of fractional factorial experiments were used to evaluate the effects of the variations of the above mentioned factors on the mixture behavior. Statistical models of behavior were obtained with reasonable determination coefficients from the static and dynamic creep test.

Este trabalho teve por objetivo o desempenho de misturas asfálticas densas utilizando um ligante convencional (CAP-20) e o mesmo ligante modificado com polímeros tipo SBS, produzido sob o nome comercial de BETUFLEX B 65/60, através dos ensaios Marshall, fluência por compressão uniaxial estática e dinâmica, resistência à tração por compressão diametral e módulo resiliente pro compressão diametral dinâmica, em misturas compactadas com uma mesma faixa granulométrica e diferentes teores de ligantes. O ensaio Marshall apresentou, para as misturas preparadas com asfalto modificado, valores maiores de estabilidade para a maioria dos teores, apesar de valores elevados de fluência em todos os teores analisados. Os resultados de deformação do ensaio de fluência por compressão uniaxial não distinguiram claramente o efeito da adição de polímeros em misturas asfálticas, ao contrário do observado no ensaio dinâmico, onde as deformações foram consideravelmente menores para a maioria dos teores analisados. Os resultados do ensaio de resistência à tração por compressão diametral mostram um desempenho superior da mistura modificada. O ensaio de módulo resiliente por compressão diametral dinâmica indicou, à temperatura de 25ºC, valores menores para a mistura com asfalto modificado, não sendo notada, entretanto, uma diferenciação de desempenho nas temperaturas de 5ºC e 40ºC. A modelação matemática das curvas de fluência e de recuperação às equações constitutivas de alguns modelos visco-elásticos básicos detectou uma diferenciação entre os valores de alguns elementos constitutivos, tanto do ensaio dinâmico, quanto do estático. / The purpose of this study is to evaluate the performance of asphalt mixes using conventional binder and the same binder modified with SBS polymer (Betuflex B 65/60) based on Marshall test, static and dynamic creep tests, indirect tensile strength test and resilient modulus by indirect tensile test, with the same granulometric composition and different binders contents. In Marshall test, polymer modified asphalt mixes presented better stability performance than conventional asphalt mixes in most of binders contents, despite of the higher flow values obtained for all binders contents. The static creep test results indicated that this test does not clearly distinguish the effect of polymer in asphalt mixes while the results of dynamic creep test indicated the opposite, i. e., polymer modified asphalt mixes deformations are smaller for most of the asphalt binders contents studied. The indirect tensile strength test results showed a better performance of modified asphalt. The results of resilient modulus by indirect tensile test at 25°C showed smaller values for modified asphalt, while the results at 5ºC and 40ºC did not show differences between the asphalt mixes. The mathematics modelling of the creep and recovering curves according to constitutive equations of some basic visco- elastic models showed a difference between the values of some constitutive elements in both cases, dynamic and static tests.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-23T13:35:50Z No. of bitstreams: 1 DANIEL BESERRA COSTA - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 3178699 bytes, checksum: cdb4fe8ec72383894c5c447ebe2853ae (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:35:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIEL BESERRA COSTA - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 3178699 bytes, checksum: cdb4fe8ec72383894c5c447ebe2853ae (MD5) Previous issue date: 2018-02-21 / Capes / A deformação permanente é definida como o acúmulo de pequenas quantidades de deformação não recuperáveis resultante da aplicação das cargas dos veículos. A deformação permanente na camada de revestimento asfáltico pode ser oriunda por três mecanismos: deformação permanente por densificação, por uso e por fluência da mistura. Dado que as temperaturas de serviço da camada de revestimento estão em torno de 40 a 60 °C, a mistura asfáltica nesse intervalo de temperatura se comporta como um material sólido. Sendo assim, é razoável supor que os mecanismos de falha aplicáveis aos materiais sólidos sejam válidos para as misturas de asfálticas. Sendo o critério Mohr-Coulomb amplamente utilizado para descrever as características de cisalhamento de materiais sólidos, poderá ser utilizado para obtenção do ângulo de atrito interno da mistura, bem como o seu intercepto coesivo. Este trabalho teve como objetivo a determinação de ângulos de atrito internos de diferentes misturas asfálticas e sua influência no comportamento mecânico, em especifico, na resistência à deformação permanente destas misturas. Como forma de atingir o objetivo da pesquisa foi desenvolvido um programa experimental visando à avaliação das propriedades mecânicas relacionadas ao ângulo de atrito interno das misturas asfálticas com CAP 50/70 e E – 55/75. Foi possível executar análises em laboratório a partir da determinação de parâmetros de ruptura por cisalhamento, com o auxílio da teoria de Mohr-Coulomb, tendo como inferência o desempenho de misturas estudadas em campo. Verificou-se que, a cada acréscimo de 5% de partículas graúdas em uma faixa granulométrica, as misturas estudadas apresentaram, em geral, um ganho de 1° (Grau) no ângulo de atrito interno para cada faixa estudada. Entretanto, deve ser observado o limite de 30 a 35% de partículas graúdas para cada mistura. Pode-se concluir que: os parâmetros de ruptura por cisalhamento, ângulo de atrito interno e intercepto coesivo são fatores determinantes no desempenho a deformação permanente de misturas asfálticas. Para os ligantes utilizados os resultados indicaram que o acréscimo do ângulo de atrito interno resulta numa maior resistência a deformação permanente. / Permanent deformation is defined as the accumulation of small amounts of non-recoverable deformation resulting from the application of vehicle loads. The permanent deformation in the surface layer of asphalt pavements can come from three mechanisms: permanent deformation by densification, by use and by creep of the mixture. Since the service temperatures of the pavement surface layer are around 40 and 60 ºC, the asphalt mixture, in this temperature range, behaves as a solid material. Therefore, it is reasonable to assume that failure mechanisms applicable to solid materials are valid for asphalt mixtures. As the Mohr-Coulomb criterion is widely used to describe the shear characteristics of solid materials, it can be used to obtain the internal friction angle of the asphalt mixture as well as to estimate its cohesive intercept. This work had as objective to determine the internal angles of friction of different asphalt mixtures and their influence on the mechanical behavior, in particular, on the resistance to permanent deformation of these mixtures. In order to achieve the objective of this research, an experimental program was developed to evaluate the mechanical properties related to the internal angle of friction of asphalt mixtures with the 50/70 asphalt binder and the E 55/75 asphalt binder. It was possible to perform laboratory analyses from the determination of shear rupture parameters, supported by the Mohr-Coulomb's theory, inferred by the performance of mixtures studied in the field. It was verified that, at each increment of 5% of coarse particles in a particle size range, the studied mixtures presented, in general, a gain of 1° (degree) in the internal angle of friction for each size range studied. However, the limit of 30 to 35% of coarse particles should be observed for each mixture. It can be concluded that: the parameters of shear rupture, internal angle of friction and cohesive intercept are determining factors in the permanent deformation performance of asphalt mixtures. For the asphalt binders used, the results indicated that the increment of the internal angle of friction results in a greater resistance to permanent deformation.

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.

Esta pesquisa apresenta uma contribuição ao entendimento do efeito da variação do estado de tensões e variação de umidade na compactação, na suscetibilidade à deformação permanente dos solos de subleito. Assim, um programa experimental foi desenvolvido considerando as variáveis o estado de tensões e a umidade, que são importantes na análise da evolução da deformação permanente dos solos de subleito. Para esta avaliação, foi utilizado um solo arenoso laterítico proveniente da região de Dois Córregos, estado de São Paulo, Brasil. Foram realizados ensaios de caracterização e ensaios triaxiais de cargas repetidas (módulo de resiliência e deformação permanente). Adicionalmente, foi analisado o efeito do acúmulo de deformação permanente nos valores de módulo de resiliência, que foi efetuado a partir de ensaios realizados antes e após o ensaio de deformação permanente. Além disso, de posse dos resultados de deformação permanente foi verificada a ocorrência do Shakedown. Concluiu-se que um aumento de tensões causa um aumento na deformação permanente, não sendo possível avaliar o efeito da variação de umidade na deformação permanente. Observou-se a ocorrência do Shakedown, porém não foi possível definir seu limite. Não foi possível o enquadramento da deformação permanente no modelo de Monismith, sendo proposto, por meio de regressão múltipla, um modelo para avaliação da deformação permanente, considerando as variáveis, umidade, número de aplicações de carga e estado de tensões. / This research presents a contribution to understanding the effect of the variation of the state of stress and water content in the evolution of the permanent deformation of subgrade soils. A lateritic sandy soil from the region of Dois Córregos, State of São Paulo, Brazil, was used throughout the characterization and triaxial repeated loads tests (resilient module and permanent deformation tests). Additionally, it was analyzed the effect of the accumulation of permanent deformation in the values of resilient module from tests performed before and after the permanent deformation tests, as well as it was verified the occurrence of Shakedown. It was concluded that an increase of stress causes an increase in permanent deformation, but it was not possible to evaluate the effect of the variation of moisture content in permanent deformation. It was also observed the occurrence of Shakedown, but it was not possible to set its limit. Furthermore, it was not possible to fit the permanent deformation testing data in the model of Monismith, being proposed, by means of multiple regression, a model for the assessment of permanent deformation considering the variables moisture content, number of load applications and state of stress.

Dentre os diversos tipos de defeitos estruturais a que um pavimento está sujeito, a deformação permanente em trilha de roda da camada de rolamento é um dos mais importantes, pois além de propiciar uma degradação acelerada da estrutura do pavimento, ele reduz consideravelmente a segurança do usuário. Este trabalho pesquisa os processos que levam à deformação permanente de revestimentos asfálticos, utilizando como estudo de caso uma pista-teste localizada na Rodovia BR 376 PR, construída com a finalidade principal de estudar os afundamentos em trilha de roda. Foram executados 10 trechos, com 200 m de extensão cada um, em aclive, na 3ª faixa de rolamento, sujeita a tráfego pesado de caminhões lentos. Os trechos experimentais consistem de restauração de pista existente, onde foram executados diferentes tipos de revestimentos asfálticos, variando-se o tipo de graduação e também o tipo de ligante asfáltico, todas dosadas pelo método Marshall. Três dos dez trechos foram submetidos ao ensaio acelerado por um simulador de tráfego móvel de pista, em escala real. As misturas asfálticas foram igualmente ensaiadas em laboratório para verificação da dosagem por equipamento giratório francês e por simulador de tráfego tipo LPC. Além disso, foram extraídas placas do revestimento asfáltico da pista-teste as quais foram submetidas ao simulador de tráfego de laboratório. O objetivo central desta pesquisa foi de estudar a consistência dos resultados obtidos em campo e em laboratório, e a previsibilidade de deformações em campo através do método laboratorial. A pesquisa verificou e analisou a redução do volume de vazios das misturas asfálticas em pista e em laboratório associadas à deformação permanente, procurando relacionar a redução do volume de vazios com a deformação. A pesquisa mostrou que os ensaios de laboratório com o simulador de tráfego LPC podem ser empregados para prever as ocorrências de afundamentos em pista. Os resultados indicam a adoção do limite máximo de 5% de deformação permanente no equipamento de laboratório para os tipos de misturas asfálticas testadas para reduzir as possíveis ocorrências de deformações permanentes de revestimentos asfálticos sujeitos a tráfego muito pesado. Nas condições dos ensaios laboratoriais da pesquisa, que se aplicam à pista-teste, as misturas asfálticas mais recomendadas quanto à resistência à deformação permanente são as misturas com asfalto modificado por polímero SBS e RET, e as misturas com asfalto-borracha. Dependendo das características do ligante, o CAP 30/45 também pode ser empregado; no entanto, o CAP 50/70 mostrou-se inadequado para tráfego pesado e lento. A graduação é uma característica relevante para a estabilidade das misturas asfálticas, devendo os agregados estarem bem entrosados no caso das graduações contínuas e bem-graduadas; no entanto a macrotextura resultante deve ser estudada para evitar superfícies fechadas que reduzam a segurança dos usuários em pistas molhadas. Foram estudadas duas misturas descontínuas gap-graded que se mostraram adequadas para tráfego pesado quanto à deformação permanente e à textura superficial. A pesquisa mostra a importância da seleção criteriosa dos materiais e rigor nos estudos de dosagem, com determinação de propriedades mecânicas para melhor prever comportamento em campo de revestimentos asfálticos sujeitos a tráfego pesado e lento. / Among the many types of structural distresses that a pavement is subjected, wheel track rutting is one of the most important because it leads to accelerated deterioration of the pavement structure and also reduces the road safety. This research focus on the processes that lead to rutting in asphalt mixes, using experimental test sites located at Highway BR 376 PR (heavy and slow traffic), which were built with the primary purpose of studying wheel path depressions. Ten testing tracks of 200 m long (total of 2 km) were built on the third lane (upward sloping). The testing tracks were part of the rehabilitation of an existing pavement. Different asphalt mixtures were designed by the Marshall method, varying the aggregate size distribution and the type of asphalt binder. Three of the ten sections were subjected to Accelerated Pavement Testing by the Heavy Vehicle Simulator (in situ). The asphalt mixtures were also prepared and tested in laboratory by the French gyratory compactor and LPC traffic simulator, respectively, in order to verify the mixtures design. In addition, plates were extracted from the asphalt surfaces in the field and then subjected to the traffic simulator in laboratory. The main purpose of this study was to compare the permanent deformation of asphalt mixtures observed in the field to that obtained in the laboratory; and also to evaluate the prediction of permanent deformation based on laboratory evaluation. This research verified the correlation between reduction in the air voids of asphalt mixtures and rutting potential (samples extracted from the field and also prepared in laboratory were analyzed). The research showed that the LPC traffic simulator is a good device to predict permanent deformation of asphalt mixtures in the field. The results indicate 5% as the threshold for the permanent deformation in laboratory to reduce the occurrence of permanent deformation of asphalt mixtures subjected to heavy traffic. For the test conditions used, the mixtures that presented better resistance to permanent deformation were the ones with asphalt modified by SBS and RET, and the asphalt-rubber mixtures. Depending on the asphalt binder characteristics, the CAP 30/45 (classification by penetration) can be used; however the CAP 50/70 presented inadequate behavior for heavy and slow traffic. The aggregate gradation is another important parameter for the stability of asphalt mixtures, where the stones need to present a good interlocking and be wellgraded. The resulting macrotexture should also be evaluated to avoid surfaces with reduced safety to the users in wet conditions. Two mixtures with gap-graded gradation were evaluated and presented good results in respect to permanent deformation and superficial characteristics (texture). This research shows the importance of materials selection, design procedure, and mechanical behavior evaluation to predict the performance of asphalt surfaces subjected to heavy and slow traffic.

Os procedimentos de dosagem Marshall e Superpave definem os teores de ligante de projeto baseados em parâmetros volumétricos. Nessa situação, sistemáticas de dosagem com tipos de compactação diferentes podem conduzir a teores de ligante de projeto distintos que definirão a vida útil dos revestimentos asfálticos. O objetivo principal desse trabalho é avaliar o comportamento mecânico de misturas asfálticas moldadas por diferentes métodos de compactação de laboratório e analisar a relação com os resultados de amostras obtidas a partir de misturas compactadas por rolagem pneumática na mesa compactadora francesa. A fase experimental consistiu na dosagem de misturas pelos métodos Marshall e Superpave (este último com dois tamanhos de moldes), além da compactação na Prensa de Cisalhamento Giratória (PCG) e da moldagem de placas na mesa compactadora. Avaliou-se o efeito do tipo de compactação, do tamanho do molde e do número de giros do Compactador Giratório Superpave (CGS) no teor de projeto, nos parâmetros volumétricos, no comportamento mecânico e no desempenho quanto à fadiga e à resistência ao afundamento em trilha de roda. Adicionalmente, foi avaliada a eficiência do método Bailey de composição granulométrica quanto à resistência à deformação permanente em função do tipo de agregado. Constatou-se que o método Bailey, por si só, não garante resistência à deformação permanente, sendo essa dependente do tipo de agregado incluindo seus parâmetros de forma. O principal produto da pesquisa, com efeitos práticos no projeto de misturas asfálticas, traduz-se na recomendação do método Superpave com molde de 100 mm (para TMN <= 12,5 mm) para volume de tráfego médio a alto em detrimento ao método Superpave com 150 mm, tendo em vista que o primeiro apresenta densificação mais semelhante às amostras preparadas na compactação por rolagem (similar ao que ocorre em pista) o que resulta em comportamento mecânico também mais próximo da realidade de campo. A utilização dos moldes de 150 mm de diâmetro no CGS pode ser viabilizada desde que se adote um número de giros menor do aquele proposto para projeto pelo Asphalt Institute (2001). Por fim, é fundamental que os ensaios e os cálculos para obtenção dos parâmetros volumétricos e escolha do teor de projeto sigam ao normatizado pela ASTM, pelo Asphalt Institute (2001) e pela ABNT. / The Marshall and Superpave mixture designs procedures are based mainly on volumetric parameters. Despite this similarity, the definition of the optimum asphalt content is highly influenced by the laboratory compaction method. The main objective of this study is to evaluate the effect of the compaction method on the volumetric and mechanical properties of asphalt mixtures. Furthermore, the results are compared with the performance of samples prepared on the LCPC roller compactor. The experimental procedure included Marshall and Superpave mixture design methods (the second one with two mold sizes), the French gyratory shear compactor (PCG), and also the LCPC roller compactor. The effect of compaction method, mold size and number of gyrations on the air voids content (and consequently, on the optimum asphalt binder content), mechanical properties and on the fatigue and rutting performance were evaluated. Moreover, the efficiency of the Bailey method for aggregate gradation selection on rutting was evaluated by the wheel tracking test of the LCPC. It was found that the Bailey method itself does not ensure resistance to rutting. It depends on the aggregate source, specially its shape. The main contribution of this study is the recommendation of the Superpave 100 mm (NMS <= 12,5 mm) for medium and high traffic, once its densification was similar to the roller compacted samples. The use of 150 mm molds in the SGC is recommended only if the number of gyrations is smaller than the one used in this study. It is essential that the laboratory standard procedures used for the tests and volumetric parameters calculations follow ASTM, Asphalt Institute (2001) and ABNT.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The degradation of the pavement has grown considerably due to the modification of traffic characteristics. It was increased the volume of traffic, the transported load and the tire inflation pressure, which added to the lack of load inspection on the load transport causes the asphalt coating the early appearance of defects. In order to seek progress on knowledge of the behavior of asphalt mixtures this study aimed to analyze the influence of the dosing method, of the granulometry and binders in the mechanical behavior of asphalt mixtures and determinate which of these three variables most influence on the mechanical behavior of the material. It was used two dosing method, Superpave and Marshall, four granulometries, two of them determined by Bailey method (range B and range C) and two by trial (range B and range C- simple framework on the ranges) and two type of asphalt binders: CAP 50-70 and the CAP 60-85, totalizing sixteen asphalt mixtures. The mixtures were evaluated in indirect tensile strength, stiffness in the resilient modulus testing and complex modulus, which used the 2SDP1D modeling to the composition of the master curves, and the permanent deformation by Flow Number test. The obtained results indicated that the factor that alter the stiffness and resistance to permanent deformation of the mixtures was the type of asphalt binder, wherein the modified binder increased the stiffness and damage resistance of the mixtures. The Bailey method of granulometric selection has also improved the behavior of the mixtures on a smaller scale of influence than the type of asphalt binder, followed by the dosing method Superpave that reduced the design binder content of the mixtures. / A degradação sobre o pavimento cresceu consideravelmente em virtude da modificação das características do tráfego. Aumentou-se o volume de tráfego, as cargas transportadas, a pressão de inflação dos pneus, que somados a falta de fiscalização sobre o transporte de carga ocasionam no revestimento asfáltico o surgimento precoce de defeitos. No sentido de buscar uma evolução sobre o conhecimento do comportamento das misturas asfálticas, este trabalho teve por objetivo analisar a influência do método de dosagem, da granulometria e do ligante no comportamento mecânico de misturas asfálticas e determinar quais dessas três variáveis mais influenciam no comportamento mecânico do material. Utilizaram-se dois métodos de dosagem, Superpave e Marshall, quatro granulometrias, duas determinadas pelo método Bailey (Faixa B e Faixa C) e duas por tentativa (Faixa B e Faixa C- simples enquadramento nas faixas) e dois tipos de ligantes asfálticos: CAP 50-70 e o CAP 60-85, totalizando dezesseis misturas asfálticas. As misturas foram avaliadas na resistência à tração indireta, na rigidez pelo ensaio de módulo de resiliência e módulo complexo, que utilizou a modelagem 2S2P1D para composição das curvas mestras, e a deformação permanente pelo ensaio de Flow Number. Os resultados obtidos indicaram que o fator que mais alterou a rigidez e a resistência à deformação permanente das misturas foi o tipo de ligante asfáltico, no qual o ligante modificado aumentou a rigidez e a resistência ao dano das misturas. O método Bailey de seleção granulométrica também melhorou o comportamento das misturas em uma menor escala de influência que o tipo de ligante, seguido pelo método de dosagem Superpave que reduziu o teor de ligante de projeto das misturas.

A utilização de materiais reciclados na pavimentação é uma técnica que possibilita tanto benefícios econômicos quanto ambientais, contribui para a restauração das estruturas e proporciona a manutenção de condições ideais do nível de qualidade dos pavimentos. O objetivo deste estudo é avaliar o comportamento quanto à deformação permanente de quatro misturas a frio estabilizadas com emulsão asfáltica e asfalto espumado, analisando os resultados obtidos em três procedimentos de ensaio de Flow Number adaptados para misturas recicladas a frio. Os procedimentos foram baseados na norma ABNT NBR 16505 (2016), no estudo de misturas recicladas feito por Kim e Lee (2012) e em resultados de simulações de estruturas de pavimento de trechos experimentais, por meio do software 3D-Move. Nos diferentes procedimentos, variou-se a tensão vertical e a temperatura de ensaio, além da verificação da influência do processo de cura no desempenho dos materiais. Os resultados do ensaio de Flow Number demonstraram, de forma geral, a melhora no desempenho das quatro misturas recicladas a frio com maior tempo de cura, não ocorrendo deformação permanente ao longo do ensaio. Este foi um fator preponderante para o desempenho das misturas asfálticas recicladas a frio, nas condições apresentadas, conferindo melhor desempenho para as amostras curadas. A granulometria das misturas estabilizadas com asfalto espumado e cimento Portland, utilizado como fíler, também conferiram maior resistência à deformação permanente das misturas. A granulometria das amostras com maior quantidade de material asfáltico reciclado pode influenciar seu comportamento quanto à deformação permanente, a depender da estrutura das partículas de material asfáltico reciclado, assim como a forma de dispersão do ligante, uma vez que a mistura estabilizada com emulsão apresentou maior dependência da temperatura e tensão vertical aplicada em comparação às misturas que foram estabilizadas com asfalto espumado. O ensaio de Flow Number mostrou ser uma ferramenta útil para a investigação da deformação permanente de misturas recicladas a frio. / The use of recycled materials in the pavement rehabilitation is a technique that allows both economic and environmental benefits, contributes to the restoration of the structural capacity, and maintains the ideal conditions of the quality level of the pavement. The objective of this study is to evaluate the behavior with respect to permanent deformation of four asphalt mixtures stabilized with asphalt emulsion and foamed asphalt, analyzing the results obtained in three Flow Number test procedures adapted for cold recycled mixtures. The procedures were based on ABNT NBR 16505 (2016), the study of recycled mixtures made by Kim and Lee (2012), and results of simulations of pavement structures of experimental sections, using 3D-Move software. In the different procedures, the vertical stress and the test temperature were varied, besides the verification of the influence of the curing process on the performance of the materials. The results of the Flow Number test showed, in general, the improvement in the performance of the four cold recycled mixtures with longer curing time, with no permanent deformation occurring during the test. It was a preponderant factor for the performance of the asphalt mixtures, giving better performance for the cured samples. The gradation of the mixtures stabilized with foamed asphalt and Portland cement, used as filler, also gave greater resistance to the permanent deformation. The gradation of the samples with the highest amount of recycled asphalt material can influence their behavior regarding permanent deformation, depending on the structure of the particles, as well as the dispersion form of the binder into the mixture, that influences the performance of the cold recycled mixtures. Since the stabilized emulsion mixture showed greater dependence on the temperature and the vertical tension applied compared to other mixtures that were stabilized with foamed asphalt. The Flow Number test proved to be a useful tool for investigating the permanent deformation of cold recycled mixtures.