Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O efeito deletÃrio da Ãgua à um dos principais fatores responsÃveis pelo desgaste de revestimentos asfÃlticos. No interior desta estrutura, a Ãgua pode interferir na adesÃo do filme de ligante com os agregados e na coesÃo do prÃprio filme de ligante, agravando mecanismos de dano, tais como deformaÃÃo permanente e trincamento por fadiga. Dessa forma, estudar o comportamento do revestimento asfÃltico na presenÃa da Ãgua à de fundamental importÃncia para a durabilidade da estrutura. Para que a Ãgua seja transportada no interior do material à necessÃrio que os vazios se comuniquem. Entretanto, a distribuiÃÃo dos vazios com a profundidade da camada de revestimento nÃo à homogÃnea, bem como a condiÃÃo anisotrÃpica de misturas asfÃlticas faz com que essa distribuiÃÃo dos vazios seja tambÃm diferente nas direÃÃes horizontal e vertical. O coeficiente de permeabilidade (k) tem sido um parÃmetro comumente utilizado para caracterizar a capacidade drenante de misturas asfÃlticas. Entretanto, o k sà à constante para um material no estado saturado. No estado nÃo saturado, o k à funÃÃo da quantidade de Ãgua presente nos vazios. Como na maioria das estruturas de engenharia, incluindo os pavimentos asfÃlticos, predomina o estado nÃo saturado, o presente trabalho tem como objetivo principal avaliar, atravÃs de simulaÃÃo numÃrica, o fluxo dâÃgua em uma seÃÃo hipotÃtica de pavimento asfÃltico com revestimento composto por diferentes misturas asfÃlticas com diferentes permeabilidades. No total, foram analisadas seis misturas asfÃlticas do tipo Concreto AsfÃltico (CA) com Volumes de vazios (Vv) diferentes (4% e 7% de Vv), e a partir de amostras com trÃs alturas (6,5cm, 12cm e 15cm para cada Vv). As amostras com 15cm e 12cm de altura foram cortadas em trÃs partes (topo, meio e base) com o objetivo de verificar o comportamento da permeabilidade com a altura da amostra. Os resultados indicam que a distribuiÃÃo dos vazios com a altura da amostra se altera, consequentemente, tambÃm altera os valores do k com a profundidade. Resultados obtidos a partir de amostras com 12cm de altura indicam que a permeabilidade diminui com a profundidade se comparada aos resultados obtidos para amostras com 15cm de altura. AlÃm disso, verificou-se que a distribuiÃÃo do nÃvel de saturaÃÃo na camada de revestimento diminui à medida que a camada de revestimento se aproxima da borda da estrutura. Por fim, amostras com 7% de Vv apresentam maior capacidade drenante, e consequentemente, sÃo mais susceptÃveis ao dano provocado pela umidade quando comparada com amostras com 4% de Vv. / The deleterious effect of water is a major factor responsible for the distresses in flexible pavements. Inside the structure, the water can interfere in the binder/aggregate adhesion and in the cohesion of the binder itself, accelerating damage mechanisms such as fatigue damage and permanent deformation. Thus, studying the behavior of the pavement in the presence of water is crucial to predict the behavior of this structure. For the water transport inside the material it is necessary an interconnection of voids. However, the distribution of voids with the depth of the surface layer is non homogeneous, as well as the anisotropic condition of asphalt mixtures results in different voids distribution in horizontal and vertical directions. The coefficient of permeability (k) has been a parameter commonly used for characterizing the drainage capacity of asphalt mixtures. However, the k is constant only for a saturated state, while for the unsaturated state, k is function of the amount of water present in the voids. For most engineering structures, including asphalt pavements, the unsaturated state is predominant. In this context, this study aims to evaluate, through numerical simulation, the flow of water in a hypothetical section of asphalt pavement with different asphalt mixtures with different permeabilities. In total, they were evaluated six Asphalt Concrete (AC) mixtures with different Air Voids (AV - 4% and 7%), and three different heights (6.5 cm, 12cm and 15cm for each AV). Samples with 15cm and 12cm height were cuted in three parts (top, middle and base) in order to verify the permeability behavior with the depth of the sample. The results indicate that the distribution of voids changes with the height of the sample and consequently also changes the k value with the depth. Results obtained from 12cm height samples indicate that the permeability decreases with depth when compared to results obtained for 15cm height samples. Furthermore, it was found that the distribution of the saturation level in the surface layer decreases as the surface layer approaches the edge of the structure. Finally, the samples with 7% AV have a higher drainage capacity, and hence are more susceptible to moisture damage compared with samples with 4% AV.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:10468 |
| Date | 27 October 2015 |
| Creators | Wellington Lorran Gaia Ferreira |
| Contributors | VerÃnica Teixeira Franco Castelo Branco, Jorge Barbosa Soares, Francisco Chagas da Silva Filho, Silvia Caro Spinel |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia de Transportes-PETRAN, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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