The deployment of a modern road system, with all necessary infrastructure needed for users
to travel in safety and comfort, requires high levels of financial investments. The expenses
with substantial maintenance and early reconstruction of our tracks are unacceptable, as we
have field and laboratory equipment that allows us for a better understanding of materials and
design methods. Thus, this research had as general objectives structuring a database with
materials and typical elastic parameters of flexible pavements of Rio Grande do Sul roads,
through the process of modulus backcalculation, and determine the best structural options
regarding the cost-benefit relationship, making flexible pavement project engineers job
easier. There were got the resilient modules of five federal highways located in our state (BR
158, BR 285, BR 287, BR 290 e BR 392), through backcalculated deflectometric basins
collected with FWD equipment, provided by DNIT. After the application of a statistical filter
based on the coefficient of variation percentage, in order to eliminate the spurious data, a
typical module database of the resilient materials evaluated was generated. Based on the data
and on the literature, there were defined structural groups based on different structural
assemblies through different combinations between resilient modules and thicknesses of
layers commonly used in flexible pavements. Using mechanistic analysis concepts, it was
evaluated by the AEMC software, specific tensile strains in lower fiber coating (t), and
subgrade top compression (c), which, later subsidize the implementation of performance
models for fatigue and permanent deformation consolidated in the literature, enabling
obtaining the N number of standard axles for each structural assembly set. At the same time,
using DNIT road cost system (SICRO II), pavement services were budget, determining the
cost per km for the structures previously defined. Comparing the cost/km and critical N data
(evaluated from the comparison of results obtained by the models of performance) there was
obtained the cost/benefit ratio for all data sets. Evaluating the 100 most economic positions, it
is observed that 100% of structural assemblies have the highest arbitrated asphalt concrete
thicknesses (12.5 cm). It is also evident, the influence that the asphalt concrete has, as 88% of
occurrences among the top 100 positions have the highest resilient arbitrated module. Thus, it
is concluded that the variables that produce the best cost/benefit relationship are the modulus
and the thickness of the asphalt concrete layer. / A implantação de sistemas viários modernos, com toda infraestrutura necessária para que o
usuário trafegue com segurança e conforto, requer elevados níveis de investimentos
financeiros. Os gastos substanciais com manutenção e reconstrução precoce de nossos
pavimentos são inaceitáveis, uma vez que dispomos de equipamentos de campo e laboratório
que permitam melhor entendimento acerca dos materiais e métodos de projeto. Desta forma,
esta pesquisa teve como objetivos gerais estruturar-se um banco de dados com materiais e
parâmetros elásticos típicos de pavimentos flexíveis do Rio Grande do Sul, através do
processo de retroanálise, determinando-se as melhores opções estruturais com vistas à relação
custo-benefício, facilitando o trabalho de engenheiros em projetos de pavimentos flexíveis.
Foram obtidos os módulos resilientes de cinco rodovias federais localizadas no estado (BR
158, BR 285, BR 287, BR 290 e BR 392), através de retroanálise das bacias deflectométricas
coletadas com o equipamento FWD, disponibilizadas pelo DNIT. Após a aplicação de um
filtro estatístico baseado no coeficiente de variação percentual, no intuito de eliminarem-se os
dados espúrios, gerou-se um banco de dados de módulos resilientes típicos dos materiais
avaliados. A partir do banco de dados e de consulta bibliográfica, definiram-se conjuntos
estruturais por meio de diferentes combinações entre módulos resilientes e espessuras de
camadas comumente utilizadas em pavimentos flexíveis. Utilizando-se os conceitos de análise
mecanicista, avaliou-se através do software AEMC, as deformações específicas de tração na
fibra inferior do revestimento (t), e de compressão no topo do subleito (c), as quais,
posteriormente, subsidiaram a aplicação de modelos de desempenho para fadiga e deformação
permanente consolidados na literatura, permitindo a obtenção do número N de eixos padrões
para cada conjunto estrutural definido. Em paralelo, empregando-se o sistema de custos
rodoviários (SICRO II) do DNIT, orçaram-se os serviços de pavimentação, determinando-se o
custo/km para as estruturas previamente definidas. Cruzando-se os dados de custo/km e N
crítico (avaliado a partir da comparação dos resultados obtidos pelos modelos de
desempenho), obteve-se a relação custo/benefício para todos os conjuntos de dados.
Avaliando-se as 100 posições mais econômicas, observa-se que 100% dos conjuntos
estruturais possuem as maiores espessuras de concreto asfáltico arbitradas (12,5 cm). Percebese
também, a influência do módulo do concreto asfáltico, onde, 88 % das ocorrências entre as
100 primeiras posições possuem o maior módulo resiliente arbitrado. Desta forma, conclui-se
que as variáveis que produzem as melhores relações custo/benefício são o módulo e a
espessura da camada de concreto asfáltico.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/7868 |
| Date | 25 August 2014 |
| Creators | Ribas, Jeancarlo |
| Contributors | Specht, Luciano Pivoto, Pereira, Deividi da Silva, Balbo, José Tadeu |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFSM, BR, Engenharia Civil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300100000003, 400, 300, 300, 300, 300, 8ec440eb-7c63-4e2e-8cd0-a61f73b7ab5d, c10f5d4a-d5ed-4118-a0af-1079746e0776, f66db7bf-e472-49a5-9b3b-96857fc64c12, 4c547778-f3c6-47f8-82fe-96f599211795 |
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