Sistemas de Transportes Inteligentes (STIs) englobam um conjuntos de tecnologias (Sensoriamento Remoto, Tecnologia da Informação, Eletrônica, Sistemas de Comunicação de Dados entre outros) que visam oferecer serviços e gerenciamento de tráfego avançado para meios de transporte rodoviário, aéreo e outros. A obtenção de informações a respeito das características e das condições do pavimento das estradas constitui uma parte importante dentro do sensoriamento nesses STIs. Investigar novas técnicas, metodologias e meios de automatizar a obtenção dessas informações é parte deste trabalho. Uma vez que existem diferentes tipos de defeitos em vias pavimentadas, esta tese apresenta a proposta de uma metodologia que permite a obtenção, de forma automática, das condições dos pavimentos asfálticos. A obtenção dos dados foi realizada por meio do Sensoriamento Remoto com uso de Veículos Aéreos Não Tripulados. A utilização de técnicas de Aprendizado de Máquina na detecção automática possibilitou alcançar uma acurácia de 99% na detecção de pavimentos asfálticos flexíveis e 92% na identificação de defeitos em alguns experimentos. Como resultado obteve-se o diagnóstico automático, não só das condições da via, mas de diferentes tipos de defeitos presentes em pavimentos. / Intelligent Transport Systems (ITS) is a set of integrated technologies (Remote Sensing, Information Technology, Electronics, Data Communication Systems among others) that aims to provide services and advanced traffic management for road, air, rail and others transportation systems. Obtaining information about characteristics and road pavement conditions is an important part within the sensing these ITS. Investigating new techniques, methods and means to optimize and automate obtaining these information are part of this work, since there are different types of defects on paved roads. Thus, this thesis proposes a methodology that allows automatically obtain information about the condition of the pavement. Data collection was performed with remote sensing technology using Unmanned Aerial Vehicles. Automatic detection was possible through the use of Machine Learning techniques with 99% of accuracy in pavements and 92% in distress identification. As a result we obtained the self-diagnosis, not just the pavement, but different types of distress present in the pavement.

A caracterização das cargas do tráfego é de grande importância para o dimensionamento de pavimentos, bem como para a quantificação do desempenho para fins de gerência de pavimentos. A utilização de abordagens empíricas para determinar os efeitos das cargas do tráfego nas estruturas de pavimentos, datadas dos anos 1960, apresentam sérias limitações, pois seus resultados são válidos somente para os mesmos, ou muito similares, fatores intervenientes que prevaleciam quando do seu desenvolvimento. Os fatores relativos às solicitações do tráfego e às características dos veículos (tipo de eixo, tipo de rodagem, pressão de enchimento dos pneus e tipo de suspensão) são bem diferentes, atualmente, daquelas existentes há 50 anos. Tendo em vista que os modelos de desempenho são importantes ferramentas dos sistemas de gerência de pavimentos (SGP) para prever a evolução da condição ao longo do tempo e/ou tráfego acumulado e, portanto, dependentes de uma consistente caracterização do tráfego, o objetivo desta pesquisa foi analisar os efeitos da caracterização do tráfego sobre o desempenho dos pavimentos, a partir da geração de modelos estatísticos baseados no conceito proposto pelo método da AASHTO 2002, de espectros de carga por eixo dos veículos comerciais de carga, comparando-os com o conceito de equivalência de carga, desenvolvido a partir do AASHO Road Test na década de 1950. Dados de pesagens realizadas no ano de 2008 no Posto de Pesagem de Veículos da SP-160 Rodovia dos Imigrantes, km 28, pista Sul, foram utilizados para o desenvolvimento dos espectros de carga e posterior modelagem. Testes estatísticos e práticos foram realizados para determinar a variabilidade mensal dos Fatores de Veículos (FV) em relação ao valor médio do ano de 2008. Apesar da análise estatística com a aplicação do teste Kolmogorov-Smirnov (K-S) ter apresentado diferenças significativas entre os espectros mensais e anuais, a variação observada nos fatores de tráfego não resultou em diferenças práticas na espessura final do pavimento. Os modelos estatísticos foram desenvolvidos separadamente para cada classe de veículo e de eixos que o compunha, tendo sido usadas distribuições de probabilidade Log-normal e Weibull para modelar os espectros de carga. Os parâmetros dos modelos foram obtidos através do método dos mínimos quadrados, complementado com a realização de testes K-S e Qui-quadrado, destacando-se a obtenção de coeficientes de determinação (R2) superiores a 0,90. A comparação entre os resultados previstos pelos modelos e os dados originais, feita tanto pela abordagem empírica como empírico-mecanística, com uso dos programas computacionais ELSYM5 e MEPDG, evidencia o modelo Weibull como o mais indicado para aplicação em rodovias brasileiras com características de tráfego semelhantes às da Rodovia dos Imigrantes. / The characterization of traffic loads is of great importance for pavement design, as well as for the measurement of performance in a pavement management system. The use of empirical approaches to determine the effects of traffic load on pavement structures, dating from the 1960\'s, presents serious limitations, since its results are just valid for the same or very similar intervening factors that prevailed at the time of its development. The traffic load factors and vehicle characteristics (axle type, tire type, tire inflation pressure, and suspension type) are quite different today from those existing 50 years ago. Given that the performance models are important tools of pavement management systems (PMS) to predict the evolution of pavement condition over time and/or accumulated traffic and therefore dependent on a consistent characterization of the traffic, the objective of this research was to analyze the effects of traffic characteristics on pavement performance through the generation of statistical models based on the concept proposed by the AASHTO 2002 method, axle load spectra of commercial vehicles, comparing them with the concept of load equivalence factor, developed through the AASHO Road Test in the 1950s. Data collected in 2008 in a weighing station located on Immigrant Highway - SP-160, km 28, southern runway, were used for the development of load spectra and subsequent modeling. Practical and statistical tests were performed to determine the variability of monthly vehicle-factors (FV) to the mean value for the year 2008. Despite the statistical analysis, performed by applying the Kolmogorov-Smirnov (KS) test, have shown significant differences between the monthly and annual spectra variation, there were not practical differences in the final thickness of the pavement associated to changes in vehicle-factors. Statistical models were developed for each vehicle class and for its axles, having been used Log-normal and Weibull probability distributions to model the load spectra. The model parameters were obtained from the method of least squares, complemented by the KS and chi-square tests, being important to mention that the coefficients of determination (R2) were greater than 0.90. The comparison between the results predicted by the models and the original data, made either by empirical and empiricalmechanistic approaches, with use of computer programs ELSYM5 and MEPDG, shows that the Weibull model is the most suitable for application in Brazilian highways with similar traffic characteristics to the Immigrants Highway.

Esta pesquisa avaliou a técnica de reciclagem de solo-agregado com adição de cimento para a reconstrução de pavimentos asfálticos deteriorados. A técnica utilizada consiste da adição de cimento a uma base de solo-brita, configurando assim uma base cimentada de solo-brita-cimento. A utilização de agregados reciclados na pavimentação é prática crescente no Brasil e no mundo, recebendo incentivos públicos e sociais, além de representar grandes benefícios ambientais associados à redução do bota-fora, da exploração de recursos naturais e transporte de insumos. Tais agregados apresentam características únicas, inerentes a sua origem e utilização prévia, portanto necessitam de estudos quando de sua utilização em qualquer camada de pavimento. Os materiais utilizados nesta pesquisa são provenientes da base de solo-brita existente na rodovia Fernão Dias. A esses materiais foi adicionado cimento Portland para compor novos materiais de sub-base reciclada. Por apresentar função estrutural bastante significativa no sistema de camadas do pavimento, a camada cimentada necessita de uma criteriosa e abrangente caracterização mecânica. Esse estudo foi dividido em duas frentes distintas de avaliação: estudos laboratoriais e estudos de campo. Nos estudos laboratoriais foram testadas cinco misturas de material reciclado com cimento, com variações do tipo de materiais reciclado, teor de cimento e energia de compactação. Avaliam-se também diferentes métodos de ensaio, comparando resultados obtidos para procedimento de ensaio de concretos e argamassas, e de materiais granulares. Todas as variáveis testadas em laboratório apresentaram influência no comportamento mecânico das misturas cimentadas. Os estudos de campo consistem da construção e do monitoramento estrutural do trecho experimental, além de ensaios mecânicos em corpos de prova extraídos de pista. Foi possível avaliar a evolução da estrutura do pavimento no período de um ano e fazer a verificação dos parâmetros de rigidez in situ e em laboratório. / This research evaluated the soil-aggregate recycling with cement, soil-aggregate-cement mixtures, as a cementitious subbase solution for pavement rehabilitation. The use of recycled aggregates as paving material is an increasing practice in Brazil and abroad, receiving public and social incentives, as well as representing major environmental benefits associated with the reuse and conservation of natural resources, and reduction of the materials transportation costs. Such aggregates have unique characteristics inherent to their origin and previous use; therefore it should be extensively evaluated whenever used in any pavement layer. The materials selected to this study were collected from the base course of Fernão Dias Highway. To these materials, Portland cement was added, in order to establish new materials to the recycled subbase. Since it presents a very significant structural function in the pavement layers system, the cement treated base requires a careful and comprehensive mechanical characterization. This research was divided in laboratory and field evaluation. Five recycled mixtures with cement were studied in laboratory, varying: the recycled aggregate material, the cement percentage added to the mixture, and the energy compaction. Different laboratory standard procedures, applied for concrete and granular material, were also studied. All the variables investigated influenced the mechanical behavior of the recycled cementitious mixtures. The field study consisted of the construction and structural monitoring of an experimental test site comprised of three segments (varying the thickness of the recycled subbase layer), and also laboratory mechanical tests of field cores. The results have shown the structural evaluation of the pavement along one year, and also stiffness parameters measured in situ from the field cores.

" The determination of strain is an important step when using a mechanistic-empirical structural design, such as the AASHTO 2002 Design Guide. This thesis investigated the use of accelerated pavement testing system on Hot Mix Asphalt pavements to determine actual transverse and longitudinal strains under loads of varying frequency at different temperatures. A Model Mobile Load Simulator (MMLS3) was used in this study. Laboratory compacted pavement slabs were instrumented with thermocouples for monitoring the pavement's temperature, and with strain gauges in transverse and longitudinal directions at the bottom surface to measure strain. The slabs were subjected to loading by the MMLS3, running at different speeds. The pavement slab and accelerated loading equipment were enclosed in an environmental chamber to control temperatures during testing. Strains were also determined from layered elastic analysis after determining modulus values by two different methods - Resilient modulus testing and Witczak’s dynamic modulus equation. Comparisons of pavement strains calculated through the use of layered elastic design software and actual strains obtained during loading were made. The test results have shown a significant difference between strain values obtained using an instrumented pavement slab and those obtained with the use of standard resilient modulus values or dynamic modulus values determined by using a typical layered elastic design model. To avoid the discrepancies, two approaches are proposed - The first is modeling strain with accelerated pavement testing and the second one is using a correction factor. "

Doctor of Philosophy / Department of Civil Engineering / Mustaque A. Hossain / Stacey E. Kulesza / Recycled concrete aggregate (RCA) is the byproduct of the demolition of concrete structures and pavements. An estimated 140 million tons of concrete waste is produced annually in the United States, most of which ends up in landfills. The use of RCA to replace quarried aggregates in paving projects is one way to utilize these materials and alleviate concerns regarding this increasing waste stream. RCA usage prevents waste concrete disposal into landfills, resulting in more sustainable use of mineral aggregate sources, and may further reduce costs associated with paving projects. However, the inferior physical properties of RCA, such as the presence of recycled mortar, complicate the incorporation of RCA into new concrete mixtures. State highway agencies such as the Kansas Department of Transportation are facing further issues with RCA from D-cracked pavements, raising the question if D-cracked aggregates should be used in paving operations. No known work has evaluated the effect of RCA from D-cracked pavements in subgrade soil stabilization. This study stabilized a low-plasticity clay in Kansas using RCA and three stabilizing materials (lime, Class C fly ash, and a combination of Portland cement and fly ash). Candidate mixtures with varying proportions of chemical stabilizers and D-cracked aggregates were evaluated using the standard Proctor, unconfined compressive strength, linear shrinkage, and California Bearing Ratio tests. Microstructure characteristics of selected mixtures were explored using scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray tests. Laboratory test results indicated that RCA, in conjunction with all cementitious materials except lime, improved clay strength, stiffness, and shrinkage properties. SEM results indicated that RCA caused a low void space and a dense arrangement of soil particles. RCA effectively improved evaluated mixture properties when an adequate soil-RCA bond was reached using chemical agents. The long-term performance of full-depth flexible pavements with stabilized mixtures as subgrade was assessed in the AASHTOWare Pavement ME Design (commonly known as MEPDG) software. The life-cycle cost of flexible pavements with stabilized mixtures was estimated for a 40-year design period. Economic analysis results indicated that RCA was cost effective only if it was used with a combination of fly ash and Portland cement.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-11-09T16:02:25Z No. of bitstreams: 1 Cinara Souza de Oliveira_.pdf: 6076965 bytes, checksum: 49100f247c5d8c407a67a4c02d3903e8 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-09T16:02:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cinara Souza de Oliveira_.pdf: 6076965 bytes, checksum: 49100f247c5d8c407a67a4c02d3903e8 (MD5) Previous issue date: 2018-07-20 / Nenhuma / Esta dissertação tem por objetivo comparar economicamente o pavimento de concreto asfáltico e de blocos intertravados de concreto na pavimentação urbana da Avenida Severo Dullius, considerando os custos das soluções propostas pelos métodos. A avenida em estudo é uma das principais vias radiais que compõe o anel viário que dá acesso ao Aeroporto Internacional Salgado Filho, é tida como essencial dentro do plano de mobilidade urbana do município de Porto Alegre/RS, localizada em zona urbana alagadiça, com subleito constituído de solos de baixo poder de suporte e tráfego comercial pesado. O dimensionamento foi realizado para um trecho 2,3 Km e, contou com estudos geotécnicos, com intuito de caracterizar física e mecanicamente o solo do subleito, considerou-se a contagem e classificação do tráfego atuante na via. Em seguida, foi analisado o comportamento estrutural desses pavimentos urbanos na referida situação e apresentados os métodos construtivos adequados e recomendados. Aplicou-se para o pavimento em concreto asfáltico o método de dimensionamento de pavimento flexíveis – DNER atual DNIT, e para o bloco intertravado de concreto empregou-se o método da ABCP (1998). Para permitir a comparação técnica e financeira entre os pavimentos, foram consideradas suas características estruturais e os respectivos períodos de projetos. Contabilizaram-se os custos da implantação e da conservação. Com os orçamentos disponíveis, efetuou-se uma comparação de serviços com o objetivo de identificar sua viabilidade econômica, propondo o assim o pavimento adequado para a via selecionada. Concluiu-se que para este estudo a utilização do bloco intertravado de concreto como solução final em função do custo comparado, apresentou-se uma economia de 16,93% no custo final da implantação, portanto economicamente mais vantajosa em relação ao concreto asfáltico. Diante disto, concluiu-se também, que uma análise econômica de um pavimento rodoviário, deve-se sempre abordar todos os custos e benefícios pertinentes, considerando todas as fases de sua implantação. / This dissertation aims to compare economically the asphalt concrete and interlocking concrete blocks in the urban paving of Severo Dullius Avenue, considering the costs of the solutions proposed by the methods. The avenue under study is one of the main radial roads that makes up the ring road that accesses the Salgado Filho International Airport, and it is considered imperative to the urban mobility plan of the city of Porto Alegre / RS, located in and urban swamp area, with subsoil consisting of low support power soils and heavy commercial traffic. The sizing was carried out for a 2.3 km stretch, and it was based on geotechnical studies in order to physically and mechanically characterize the subsoil soil, considering the counting and classification of the traffic acting on the road. Next, the structural behavior of these urban pavements in the mentioned situation was analyzed and the suitable and recommended construction methods were presented. The method of sizing of flexible pavement – DNER current DNIT was applied to the asphaltic pavement, and the ABCP (1998) method was used for the interlocked block of concrete. In order to allow the technical and financial comparison between the floors, their structural characteristics and the respective project periods were considered. The costs of implementation and conservation were taken into account. With the budgets available, a comparison of services was carried out in order to identify their economic viability, thus proposing the adequate pavement for the selected route. It was concluded for this study that, as a final solution, the use of the interlocked concrete block compared with the concrete, showed a saving of 16,93% in the final cost of the implantation, thus economically more advantageous in relation to the asphalt concrete. In view of this, it was also concluded that an economic analysis of a road pavement should always address all relevant costs and benefits, considering all phases of its implementation.

O final da vida útil de pavimentos com bases rígidas se caracteriza pelo aparecimento de trincas de blocos e de fadiga. Neste cenário, a reciclagem das camadas de base e revestimento asfáltico, com adição de cimento, surge como técnica importante para reabilitação dessas estruturas. Além de se tratar de uma solução vantajosa do ponto de vista técnico, é competitiva em termos econômicos, além de sustentável. Entretanto, a escassa normatização nacional dificulta sua aplicação, destacando-se a falta de um procedimento de dosagem. Objetivando contribuir para o desenvolvimento de um método de dosagem de camadas recicladas com cimento, desenvolveu-se um programa experimental, contemplando a caracterização mecânica (resistência e rigidez), a variação volumétrica e a erodibilidade de misturas contendo fresado asfáltico, materiais de bases rígidas (brita graduada tratada com cimento e solo-cimento) e cimento Portland. Foram analisados os efeitos da porcentagem de fresado, do teor de cimento e do tempo de cura, compactando-se os corpos de prova na energia Modificada. Com auxílio de um software estatístico, foi elaborado um planejamento experimental para definição das misturas analisadas, contemplando-se diversos níveis para as variáveis independentes (teores de cimento entre 1% e 7%, e porcentagens de fresado variando entre 8% e 92%, aproximadamente). Os tempos de cura considerados foram extrínsecos ao planejamento e variaram de acordo com o ensaio, sendo de 3, 7 e 14 dias para os ensaios de comportamento mecânico e de 7 dias para os demais ensaios. Obtiveram-se modelos com efeitos estatisticamente significativos, com exceção da expansão. Os demais modelos apresentaram coeficientes de determinação de médios a elevados, tendo em vista a heterogeneidade dos materiais estudados, além do tamanho amostral considerável. Foi verificado que todas as variáveis afetam as propriedades analisadas, sendo que o teor de cimento demonstrou maior efeito, sendo que sua adição melhora consideravelmente o comportamento das misturas empregadas, frente à ação do tráfego e da água. Foram alcançados resultados bastante elevados de resistência à compressão simples (1,00 MPa a 6,49 MPa) e resistência à tração na compressão diametral (0,17 MPa a 1,22 MPa); já a rigidez das misturas apresentou uma ampla variação de resultados (484 MPa a 20.031 MPa). Com relação aos materiais de base empregados (brita graduada tratada com cimento e solo-cimento), não se observou uma tendência única; as misturas com solo-cimento apresentaram maior resistência, entretanto, com comportamento ligeiramente inferior quanto à variação volumétrica e à erodibilidade. Na análise da rigidez, os materiais de base mostraram comportamento bastante similar. Para concluir, foi verificado que o procedimento proposto por Fedrigo (2015) também é satisfatório para a dosagem de misturas recicladas constituídas por antigas bases cimentadas e fresado asfáltico, restando ainda quantificar a possível retração por secagem das misturas estudadas. / The end of the useful life of pavements with rigid bases characterizes by the appearance of block and fatigue cracking. The full-depth reclamation with cement (FDR-C) of this layer combined with the asphalt layer seem to be a good choice for the rehabilitation of the pavement structure. Besides being an advantageous solution from a technical point of view, it is competitive in economic terms, besides being sustainable. However, the Brazilian standards are scarce thus limiting its application, highlighting the lack of an appropriated mix design method to this technique. In order to contribute for the development of an FDR-C mix design method, an experimental program was developed aiming to test the mechanical characterization (strength and stiffness), volumetric variation and the erodibility of mixtures made of reclaimed asphalt pavement (RAP), rigid base materials (cement treated crushed stone and soil-cement) and Portland cement. There were analyzed the effects of the RAP percentage, the cement content and the curing time of the specimens. For that, the compaction effort used was the Brazilian Modified one. Through a statistic software, an experimental planning was prepared for mixtures determination, with several levels for the independent variables (cement content between 1% and 7%, and RAP percentage varying by 8% up to 92%, approximately). The curing time analyzed was outward of experimental planning and it varied according to the kind of test. The specimens of mechanical performance were cured for 3, 7 and 14 days, and the other tests were examined at the 7th day of curing time. Models with statically significant effects were obtained, except the swell one. The others had medium and high coefficients of determination, given the heterogeneity of the studied materials, in addition to considerable sample size. It was found that all variables affect the analyzed properties, and the cement content proved to be with the greatest effect among the analyzed factors. Cement addition improves considerably the behavior of the mixtures for the traffic and water actions. Moreover, higher results were achieved for UCS (1.00 MPa up to 6.49 MPa) and ITS (0.17 MPa up to 1.22 MPa) tests. While the mixtures stiffness presented a wide range of results (484 MPa up to 20,031 MPa). Regarding the studied materials, it was observed that they do not have a single trend. The mixtures with soil-cement presented stronger, but with slightly lower behavior for volumetric variation and erodibility. At the stiffness analysis, different materials showed very similar behavior. All in all, it was found that the mix design method proposed by Fedrigo (2015) is also suitable for employment in semi-rigid FDR-C, still remaining to measure the possible drying shrinkage of specimens.

A indústria da construção civil utiliza grandes volumes de recursos naturais e, concomitantemente, produz elevadas quantidades de resíduos de construção e demolição (RCD), que são pouco reaproveitados e, às vezes, descartados de forma inadequada. Por reduzir a quantidade de matérias-primas extraídas da natureza, a construção de pavimentos aparece como destino nobre para os RCD. Contudo como esses materiais podem apresentar elevada heterogeneidade em sua composição, questiona-se se isso pode influenciar seu comportamento mecânico. A pesquisa relatada nesta dissertação buscou analisar as características físicas e comportamento mecânico de RCD de concreto (RCD cinza), e desse material misturado com RCD cerâmico (RCD vermelho). Acrescentando-se de 0 a 50% de tijolos maciços britados aos resíduos de concreto, reproduziram-se composições encontradas em obras civis. A partir de resultados de ensaios de granulometria, compactação, abrasão, compressão triaxial e módulo de resiliência (MR), compararam-se os comportamentos das mesmas. Com auxílio do software Everstress 5.0, foram feitas análises mecanísticas de pavimentos com bases compostas desses materiais, de forma que fossem estimados seus desempenhos frente a diferentes mecanismos de degradação. Observou -se que o aumento na porcentagem de RCD cerâmico afeta significativamente o comportamento mecânico do RCD misto, aumentando a perda de massa por abrasão e o teor de umidade ótimo de compactação, reduzindo o peso específico aparente seco máximo, a coesão e o módulo de resiliência e tornando o material menos dependente do estado de tensões. Conclui-se que a composição de resíduos de construção e demolição afeta seu comportamento mecânico e tem influência significativa no desempenho de pavimentos em que forem usados. Verifica-se que tanto os RCD cinza, quanto os mistos podem suportar as solicitações do tráfego, fortalecendo-se a filosofia de aliar a construção de pavimentos aptos estruturalmente a um modo de construir que contribua para a redução da exploração e degradação do meio ambiente. / The construction industry uses large volumes of natural resources and, at the same time, produces a high amount of construction and demolition waste (CDW), which are little reused and sometimes discarded inappropriately. In order to reduce the amount of raw materials extracted from nature, the construction of pavements appears as a noble destination for the use of CDW. However, since these materials may present high heterogeneity in their composition, it is questioned whether this may influence their mechanical behavior. The research reported in this dissertation aimed at analyzing the physical characteristics and mechanical behavior of recycled concrete aggregate (RCA) and this material mixed with crushed bricks. Adding from 0 to 50% of ceramic CDW to concrete residues, compositions found in civil works were reproduced. From the results of grain size distribution, abrasion, triaxial compression and resilience modulus tests, their behavior was compared. Using Everstress 5.0 software, mechanistic analysis of pavements with bases made of these materials were performed, so that their performances against different degradation mechanisms were estimated. It was observed that the increase in the percentage of ceramic CDW influences the behavior of the mixed CDW, increasing the abrasion mass loss and the optimum compaction moisture content, reducing the apparent maximum dry unit weight, cohesion and the modulus of resilience and making the material less dependent on the stress state. It is concluded that the composition of construction and demolition waste directly influences its mechanical behavior and has a significant influence on the performance of pavements in which they are used. Both RCA and mixed CDW have the potential to withstand traffic loads, strengthening the philosophy of combining the construction of pavements structurally capable with a construction mode that contributes to the reduction of exploration and degradation of the environment.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A velocidade de concepÃÃo e de execuÃÃo das infraestruturas tem aumentado devido à utilizaÃÃo de softwares e equipamentos eficientes, o que tem exigido um melhor desempenho de cada etapa. No entanto, apesar dos custos envolvidos com equipamentos serem os itens de maior peso na construÃÃo rodoviÃria, poucos sÃo os sistemas existentes de apoio à decisÃo para a seleÃÃo das frotas. Propostas de seleÃÃo de frotas tÃm sido elaboradas por pesquisadores no Brasil e no mundo, porÃm a maioria consideram apenas caminhÃes e escavadeiras/carregadeiras ou scrapers. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um sistema de apoio à decisÃo na seleÃÃo de motoniveladoras para a execuÃÃo de obras de terraplenagem e de pavimentaÃÃo, denominado SADPATROL. Inicialmente, foi feita uma anÃlise da evoluÃÃo tecnolÃgica do equipamento motoniveladora visando verificar a influÃncia destas melhorias sobre o aumento da produtividade. Foram analisadas as equaÃÃes existentes na literatura para o cÃlculo de produtividade e apÃs verificada a representatividade da equaÃÃo utilizada no paÃs esta foi escolhida para compor o SADPATROL, com as devidas alteraÃÃes em suas variÃveis. AtravÃs da anÃlise de cada variÃvel da equaÃÃo foi possÃvel identificar o quanto as mesmas influenciavam no resultado da produÃÃo desta forma, foram implementadas melhorias, como a inserÃÃo de valores padrÃes para as variÃveis do sistema, permitindo a obtenÃÃo de resultados mais precisos, caso o usuÃrio nÃo possua dados medidos em campo. O SADPATROL possui cadastrado em seu banco de dados 46 tipos de motoniveladoras, dos mais variados modelos e tamanhos, de 12 fabricantes distintos. à possibilitado ao usuÃrio calcular a frota com equipamentos prÃprios e verificar se esta atende ao prazo da obra. Caso o prazo nÃo seja atendido pela frota prÃpria ou o usuÃrio nÃo possua equipamentos, o sistema executa as informaÃÃes da obra para todos os equipamentos do banco de dados e fornece a soluÃÃo com as 46 opÃÃes organizadas em frotas, em ordem crescente de quantidade de equipamento. à possibilitado ainda selecionar os equipamentos nos quais se possui informaÃÃo de custo horÃrio, para assim obter a frota de menor custo. Toda a multiplicidade de informaÃÃes necessÃrias à seleÃÃo de motoniveladoras, e suas inter-relaÃÃes e dependÃncias, foram organizadas de forma sistÃmica no software SADPATROL, diminuindo assim o empirismo e a dependÃncia da experiÃncia humana na seleÃÃo de frotas. A presente pesquisa pode ainda contribuir para auxiliar a elaboraÃÃo de normas tÃcnicas e para a disseminaÃÃo do conhecimento sobre o referido equipamento. / The demands on speed and efficiency of infrastructure design and construction has increased due to the use of software and more productive equipment, which has required better performance of equipment planners at each step. However, even considering that the costs associated with equipment are one of the items with the greatest weight in road construction, there are few computerized systems for fleet selection decision support. Fleet selection systems have been developed by researchers in Brazil and worldwide, but most of them consider only trucks and excavators/loaders or scrapers. This research aims at developing a decision support system for the selection of motor graders for construction activities involving earthmoving and paving works named SADPATROL. Initially, an analysis of the motor grader technological evolution was performed in order to evaluate the influence of the improvements on productivity gains. The equations presented in the literature were studied for productivity calculation and, after verifying the suitability of the equation, the equation was incorporated in the SADPATROL system with the necessary changes in its variables. Through the analysis of the variables in the equation, it was possible to identify how they influenced the productivity. Through this analysis, improvements were implemented. These improvements consisted of the inclusion of standard values for the system variables, allowing the achievement of more accurate results if the user has no data for productivity measured in the field. The SADPATROL system has 46 types of motor graders included in its database, from many different models and sizes and from 12 different manufacturers. The user is able to plan the fleet with its own equipment and verify if it satisfies the construction project deadline. If the deadline cannot be satisfied using the available fleet or the user has no equipment, the system performs the construction planning using all database equipment and provides the optimal solution with 46 options organized into fleets in increasing order according to the amount of equipment needed. It is also possible for the user to select the equipment using time cost information and, thus, achieve the lowest cost fleet. The significant amount of information necessary for motor graders selection and its inter-relationships and dependencies were organized in a systematic way in the SADPATROL system, reducing, the empiricism and the dependence on human expertise in selecting fleets. This research may also help in assisting in the development of technical standards and expanding the dissemination of knowledge about such equipment.

Made available in DSpace on 2015-04-22T22:08:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Karine Jussara da Costa.pdf: 6916532 bytes, checksum: 872f531f6e30b510bea0beb9ae62b8a9 (MD5) Previous issue date: 2010-04-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This teses research analyses, m ky trough an experimental project, the mechanical behavior of hot-mix asphalt, with dust of sand. The dust of sand residue was utilized as a filler in hot-mix asphalt, replacing in the Manaus city used material the Portland cement CP II. The general purpose of this work is to test hypothesis that the residue can be use as a filler in hot-mix asphalt. The reuse of these industrial residues leads to environmental gains; it not only helps to avoid the open-air deposition of this by-product but it also reduces. All the mixtures were characterized mechanically through the testing of Resilient Modulus, Static Tensile Strength, fatigue of diametrical compression under controlled stress and static creep. The results of this research show that the addition of industrial residue in hot-mix asphalt increases the binder consumptio / Esta pesquisa analisa por meio de um estudo experimental, o comportamento mecânico de misturas asfálticas, utilizando o resíduo pó de areia. O objetivo geral desta pesquisa é testar a hipótese que o resíduo pode ser utilizado como fíler em misturas asfálticas. O resíduo pó de areia foi utilizado como fíler em mistura asfáltica tipo CBUQ, em substituição ao cimento Portland CP II usado na cidade de Manaus. A reutilização destes resíduos industriais traz benefícios ambientais, pois auxilia a questão de deposição destes rejeitos. Todas as misturas foram caracterizadas mecanicamente através dos ensaios de Módulo de Resiliência, Resistência à Tração estática por compressão diametral, fadiga por compressão diametral à tensão controlada e compressão axial estática (creep estático). Os resultados obtidos demonstraram que a adição do resíduo industrial estudado em mistura asfáltica aumenta o consumo de ligante da mistura. Os resultados dos ensaios mostram desempenho adequado da mistura confeccionada com o pó de areia.