FERREIRA, J. L. S. Novas diretrizes para a seleção granulométrica de misturas asfálticas densas com foco na deformação permanente. 2017. 70 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-07-10T12:09:05Z
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Previous issue date: 2017-06-06 / The permanent deformation in flexible pavements is a distress that typically manifests at early ages and mainly occurs in the asphalt layer. Although several factors are associated with this kind of failure, the literature emphasizes that the grain size distribution plays an essential role, because it makes up the resistant skeleton. Despite its relevance, the role of gradation is superficially considered in the asphalt mixtures design. This work focuses on the proposition of a simple method to evaluate the quality of the grain size distribution and its potential to form rutting resistant asphalt mixtures. This method is based on the hypothesis of the existence of a main aggregate structure responsible for absorbing and transmitting stresses without developing plastic deformation in the asphalt mixture. Two parameters were proposed to characterize this structure, denominated α and G ratios. The first one characterizes the degree of interlocking, while the second one is related to the sizes of particles. The result of the uniaxial repeated load test (Flow Number, FN) was adopted to indicate the rutting susceptibility of asphalt mixtures. Both parameters were shown to be correlated with FN, characterizing them as useful tools to assist the composition of resistant gradations. In comparison to the parameters of the Bailey method, the parameters now suggested had better correlations with the FN. Moreover, the analysis by Digital Image Processing of the internal structure of some asphalt mixtures showed the ability of the α ratio to estimate interlocking of mineral skeleton. After, the κ index was established, conceived as a characteristic parameter of the asphalt mixture that indicates the rutting resistance. This index is obtained by a non-linear combination of the gradation parameters (α and G) and the viscosity of the asphalt binder used in the asphalt mixture. An excellent correlation was observed between the FN and the κ index. Finally, criteria for the κ index were suggested as a function of traffic level. Thus, it is expected that this work has contributed to the development of rational methods that subsidize the choice of resistant and stable gradation compositions for better quality pavements.
Key words: Permanent deformation. Gradation. Asphalt mix. Flow / A deformação permanente em pavimentos asfálticos é uma falha que se manifesta tipicamente no início de sua vida de serviço, ocorrendo principalmente na camada de revestimento. Apesar de diversos fatores estarem associados a causa desta falha, a literatura destaca que a granulometria da mistura asfáltica tem um papel essencial, pois compõe o seu esqueleto resistente. Mesmo diante de sua relevância, o papel da granulometria é considerado de maneira superficial na etapa de dosagem das misturas asfálticas. O presente trabalho se concentra na proposição de um método simples para avaliar a qualidade da distribuição granulométrica e de seu potencial para compor misturas asfálticas resistentes à deformação permanente. Tal método baseia-se na hipótese da existência de uma estrutura principal de agregados responsável por absorver e transmitir tensões sem conferir deformação plástica à mistura asfáltica. Para caracterizar essa estrutura foram propostos dois parâmetros, denominados proporções α e G. O primeiro caracteriza o seu grau de intertravamento, enquanto o segundo está relacionado ao tamanho de suas partículas. O resultado do ensaio uniaxial de carga repetida (Flow Number, FN) foi utilizado para indicar a suscetibilidade ao acúmulo de deformação das misturas asfálticas. Ambos os parâmetros propostos se mostraram correlacionados com o FN, caracterizando-se como ferramentas úteis para auxiliar a composição de granulometrias resistentes. Em comparação aos parâmetros do método Bailey, os parâmetros ora sugeridos se sobressaíram, apresentando melhores correlações com o FN. Além disso, a análise por Processamento Digital de Imagens (PDI) da estrutura interna de algumas misturas asfálticas fortaleceu a capacidade da proporção α estimar o intertravamento do esqueleto pétreo. Em seguida, estabeleceu-se o índice κ, concebido como um parâmetro característico da mistura asfáltica e que indica seu potencial para resistir à deformação permanente. O referido índice é obtido por uma combinação não-linear dos parâmetros granulométricos ora propostos e da viscosidade e teor do ligante asfáltico utilizado na mistura. Foi observada uma elevada correlação entre o FN e o índice κ. Por fim, foram sugeridos critérios para o índice κ em função do nível de tráfego. Dessa forma, espera-se ter contribuído para o desenvolvimento de métodos racionais que subsidiem a escolha de composições granulométricas resistentes e estáveis com vistas a pavimentos de melhor qualidade.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/24096 |
| Date | 06 June 2017 |
| Creators | Ferreira, Jorge Luis Santos |
| Contributors | Soares, Jorge Barbosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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