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Transport infrastructure plays a crucial role in the socio-economic development of a country both at regional and national levels. However, this segment faces difficulties to develop essential activities that can offer a differentiated support in the transport sector. The main difficulties are related to the lack of permanent investments for construction, maintenance and inspection of highways. The present research work had as main focus to evaluate the surface conditions of the pavement of a highway using a Continuous Visual Survey Method. For this purpose, a comparative analysis was carried out between the project of the enterprise and its execution, as well as the pathologies presented as a result of its use. The studied highway, named Av. Antônio Carlos Belchior, is located in the city of Sobral, Ceará, Brazil. For the evaluation of the surface of the pavement, the Norm DNIT 008/2003 - PRO was adopted, where the required conditions for the accomplishment of the evaluation of the surface of flexible and semi-rigid pavements are fixed. During the work, the pathologies present in the pavement were detected and classified according to the characteristics presented during the evaluation. Therefore, in this work, an approach was carried out from the elaboration of the project to the execution of the highway, analyzing the factors that contributed to the wear and/or emergence of pathologies. The Continuous Visual Survey Method made it possible to diagnose the critical points of the highway from the pathologies detected during the evaluation process. La infraestructura de transporte juega un papel crucial en el desarrollo socioeconómico de un país, tanto a nivel regional como nacional. Este segmento, sin embargo, enfrenta dificultades para desarrollar actividades esenciales que puedan ofrecer un apoyo diferenciado en el sector del transporte. Las principales dificultades están relacionadas con la falta de inversiones permanentes para la construcción, mantenimiento e inspección de carreteras. El presente trabajo de investigación tuvo como enfoque principal evaluar las condiciones superficiales del pavimento de una carretera utilizando un Método de Encuesta Visual Continua. Para ello se realizó un análisis comparativo entre el proyecto del emprendimiento y su ejecución, así como las patologías que presenta como consecuencia de su uso. La vía estudiada, denominada Av. Antônio Carlos Belchior, tiene su sede en la ciudad de Sobral, Ceará, Brasil. Para la evaluación de la superficie del pavimento se adoptó la Norma DNIT 008/2003 - PRO, donde se fijan las condiciones requeridas para la realización de la evaluación de la superficie de los pavimentos flexibles y semirrígidos. Durante el trabajo se detectaron las patologías presentes en el pavimento y se clasificaron según las características presentadas durante la evaluación. Por ello, en este trabajo se realizó un acercamiento desde la elaboración del proyecto hasta la ejecución de la vía, analizando los factores que contribuyeron al desgaste y/o aparición de patologías. El Método de Encuesta Visual Continua permitió diagnosticar los puntos críticos de la carretera a partir de las patologías detectadas durante el proceso de evaluación. A infraestrutura de transportes desempenha um papel crucial no desenvolvimento socioeconômico de um país tanto em nível regional quanto nacional. Este segmento, no entanto, enfrenta dificuldades para desenvolver atividades essenciais que possam oferecer um suporte diferenciado no setor de transportes. As principais dificuldades estão relacionadas à falta de investimentos permanentes para construção, manutenção e inspeção das rodovias. O presente trabalho de pesquisa teve como foco principal avaliar as condições da superfície do pavimento de uma rodovia usando um Método do Levantamento Visual Continuo. Para este propósito foi realizado uma análise comparativa entre o projeto do empreendimento e a sua execução, bem como as patologias apresentadas em decorrência seu uso. A rodovia estudada, nomeada Av. Antônio Carlos Belchior, está localizada na cidade de Sobral, Ceará, Brasil. Para avaliação da superfície do pavimento, adotou-se a norma DNIT 008/2003 - PRO, onde estão fixadas condições exigíveis para a realização da avaliação da superfície de pavimentos flexíveis e semirrígidos. Durante o realização do trabalho foram detectadas e classificadas as patologias presentes no pavimento de acordo com as características apresentadas durante a avaliação. Portanto, neste trabalho foi realizado uma abordagem desde a elaboração de projeto até a execução da rodovia, analisando os fatores que contribuíram para o desgaste e/ou surgimento de patologias. O Método do Levantamento Visual Contínuo possibilitou diagnosticar os pontos críticos da rodovia a partir das patologias detectadas durante o processo de avaliação.

The objective of this work was to evaluate the performance of the mechanical resistance of the discarded clay and residual lateritic tropical soil mixture in order to provide an environmentally adequate destination for the residue through its application in base layers and sub-base of flexible pavements. The mixtures were composed of 100% solids, 100% discarded clarifying clay (DCC), 05% DCC + 95% solids, 10% DCC + 90% solids, 20% DCC + 80% 70% soil and 40% DCC + 60% soil, totalizing seven experimental units. To evaluate the mechanical performance, the Proctor and California Support Index (CBR) compaction tests were carried out at intermediate and modified energies. The mixtures obtained similar granulometric behavior to the local soil, observing a change of the fine fraction due to the increase of the same residue. The results of mechanical resistance indicated a better performance of the mixtures with 10% of DCC + 90% soil and 20% of DCC + 80% soil, in the modified energy, being recommended as material for the execution of pavements. For the other mixtures, it is recommended only the use in the execution of sub-bases of flexible pavements. O objetivo desse trabalho foi avaliar o desempenho da resistência mecânica da mistura de argila clarificante descartada e solo tropical laterítico residual, no intuito de proporcionar uma destinação ambientalmente adequada ao resíduo por meio da sua aplicação em camadas de base e sub-base de pavimentos flexíveis. Foram utilizadas misturas compostas por 100% solo, 100% argila clarificante descartada (ACD), 05% ACD + 95% solo, 10% ACD + 90% solo, 20% ACD + 80% solo, 30% ACD + 70% solo e 40% ACD + 60% solo, totalizando sete unidades experimentais. Para avaliação do desempenho mecânico, foram realizados os ensaios de compactação Proctor e Índice de Suporte Califórnia (CBR), nas energias intermediária e modificada. As misturas obtiveram comportamento granulométrico similar ao solo local, observando-se uma alteração da fração fina devido o incremento do resíduo as mesmas. Os resultados de resistência mecânica indicaram um melhor desempenho das misturas com 10% de ACD + 90% solo e 20% de ACD + 80% solo, na energia modificada, sendo recomendadas como material para execução de base de pavimentos. Para as demais misturas, recomenda-se apenas o emprego na execução de sub-bases de pavimentos flexíveis.

RESUMEN Os principais aspectos geotécnicos da Formação Solimões no estado do Acre para a área de pavimentação rodoviária são: a escassez de pedras britadas, os elevados índices de precipitação e a ocorrência generalizada de solos expansivos ao longo do subleito. A alta variação volumétrica desses solos vem causando prejuízos financeiros e dificultando o transporte terrestre na região. Embora a maioria dos solos locais seja predominantemente composta por argilominerais com estrutura 2:1, a influência do comportamento desses solos em obras de pavimentação ainda é pouco estudada na região. Este artigo avalia 05 amostras de solos potencialmente expansivos coletados nos arredores da cidade de Rio Branco. São realizados, em amostras deformadas, os ensaios de caracterização física, Microscopia Eletrônica de Varredura, difratometria de raios-X, espectrometria de fluorescência de Raios-X e de absorção de azul de metileno. Por meio de correlações existentes, os resultados evidenciam o elevado potencial de expansão das amostras e a importância de um estudo e mapeamento mais abrangente que auxilie o meio técnico local em obras rodoviárias.

Orientador : Cassio Eduardo Lima de Paiva Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Os estudos descritos neste trabalho fazem parte de uma abrangente pesquisa para desenvolver uma compreensiva estratégia para alocação de recursos financeiros em atividades de manutenção e restauração de pavimentos flexíveis, considerando as condições de disponibilidade plena recursos financeiros e de restrição de orçamento para a execução das atividades. Os estudos realizados incluem: processos de degradação de pavimentos flexíveis, principais defeitos de pavimentos flexíveis, métodos para avaliação da condição do pavimento, atividades de manutenção e restauração, procedimentos para seleção de atividades apropriadas de manutenção e restauração e métodos para alocação de recursos financeiros. Além de um extensivo estudo dos métodos de dimensionamento de reforço estrutural de pavimentos flexíveis usados pelos órgãos rodoviários no Brasil. A estratégia proposta tem o objetivo de auxiliar no desenvolvimento de um plano anual de ações de manutenção e restauração para os diferentes segmentos de pavimentos de uma malha rodoviária com os recursos financeiros disponíveis Abstract: The studies described in this work are part of a wide research to develop a comprehensive strategy to allocate funds in maintenance and rehabilitation activities of flexible pavements, inc1uding consideration of the conditions of the availability of funds and budget constraint to execute of the activities. These studies include: process of deterioration of flexible pavements, principal flexible pavement distresses, methods to evaluate the current pavement condition, maintenance and rehabilitation activities, procedures to select appropriate maintenance and rehabilitation activities and methods to allocate funds. Furthermore, an extensive study of the structural overlay for flexible pavement design methods used by highway agencies in Brazil. The strategy proposed aims at assisting the development of a annual maintenance and rehabilitation action plan for the different pavement segments of a highways network according to an available budget Mestrado Transportes Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Cassio Eduardo Lima de Paiva Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil Mestrado

Orientador: Rita Moura Fortes Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Revestimentos de cimento asfáltico de petróleo são utilizados como pavimentos de vias, as quais necessitam de manutenção preventiva e corretiva. Neste último contexto surgiu o microrrevestimento asfáltico a frio, que tem sido aplicado com sucesso como sistema corretivo de deficiências funcionais do pavimento. Como a mistura é composta por aproximadamente 75% de agregados, estes passam a ter um papel relevante. Esta pesquisa apresenta um estudo da influência da granulometria dos agregados no desempenho do microrrevestimento asfáltico a frio no ensaio de deslocamento lateral e vertical. Esta avaliação foi realizada com auxílio do Simulador de Tráfego, conhecido como L WT - Load Wheel Tester, tendo sido desenvolvido um estudo para verificação da repetitividade deste equipamento e dos ensaios. Na moldagem foram empregadas composições de agregados especificadas pelas faixas granulométricas das normas usuais. Deste modo, este estudo apresenta diretrizes para a escolha adequada da granulometria quando da elaboração de projetos de microrrevestimento asfáltico a frio Abstract: Surface layer are used as asphalt pavements, which need preventive and corrective maintenance. In this last context the cold micro surfacing appeared, that has been applied with success as system corrective of pavement functional deficiencies. As the mixture is composed for approximately 75% of aggregate these theme is very important. This research presents a study of the influence of the aggregate gradations in the cold micro surfacing performance in the lateral and vertical displacement. This evaluation was accomplished using Traffic Simulator, called LWT - Load Wheel Tester. Also it was developed a study repeatability of this equipment and the proceedings. This research used the usual aggregate gradations presented in the respective standards. Finally, this study presents guidelines for the appropriate choice of gradation to use in design of cold micro surfacing Mestrado Transportes Mestre em Engenharia Civil

Cold recycled asphalt mixtures (CRAMs) have been widely used in pavement construction and rehabilitation of base courses. Some studies describe it as granular materials, without stiffness dependenc...

Orientador: Cássio Eduardo Lima de Paiva Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Nos últimos anos o transporte aéreo cresceu expressivamente tanto no cenário nacional como mundial. Assim, a preocupação com a ocorrência de acidentes envolvendo aeronaves também é crescente. Parte significativa dos acidentes aéreos no Brasil e no mundo ocorre em solo, ou seja, na fase de decolagem, aterrissagem ou rolagem da aeronave, podendo estar associados com a aderência entre o pneu e o pavimento. Para a obtenção de uma adequada aderência pneu-pavimento, principalmente em pistas molhadas, a macrotextura da superfície do pavimento deve proporcionar um adequado potencial de drenagem, de forma a eliminar água pelos seus micros canais. O presente trabalho tem como objetivo estudar um método de ensaio de drenabilidade que possa ser empregado de forma sistemática em aeroportos brasileiros de pequeno e médio porte como forma adicional de controlar a segurança operacional com adequada repetitividade e reprodutividade, utilizando-se um equipamento do tipo outflow meter. Deste modo, primeiramente foram executados testes do ensaio com o equipamento em quatro tipos de revestimentos distintos. Para a verificação da repetitividade e da reprodutividade do equipamento foram realizados ensaios de drenabilidade de pavimentos, em três aeroportos de pequeno e médio porte do Estado de São Paulo. Também foi realizado um estudo comparativo da medida indireta de macrotextura obtida por meio da drenabilidade superficial do pavimento com o equipamento do tipo outflow meter e o método tradicionalmente empregado no Brasil para obtenção da macrotextura do revestimento, o ensaio de mancha de areia. O ensaio se mostrou rápido, de simples operação, de baixo custo e com adequada repetitividade e reprodutividade. Além disso, o ensaio em estudo apresentou uma boa correlação com o método da mancha de areia, indicando potencial para a medição da macrotextura do pavimento. Através da correlação obtida foi possível estabelecer um parâmetro adicional para se determinar o momento de realizar uma ação corretiva em pavimentos aeroportuários através do ensaio com o equipamento outflow meter, observando-se o tempo de escoamento limite Abstract: In recent years, air travel has grown significantly in both the national and global scenarios. Thus, there is also a growing concern for accidents involving aircrafts. A significant portion of the aircraft accidents in Brazil and worldwide occur on the ground, more specifically during takeoff or landing, and may be associated with the adhesion between the aircraft's tire and the pavement. To obtain a proper tire-pavement friction, especially on wet runways, the macrotexture of the pavement should provide adequate drainage potential in order to remove water through the pavement's micro-channels. This study aims to define the criteria and methods of analysis, with reasonable reproducibility and repeatability, for the adherence and drainability of airport pavements in order to provide safe operating conditions during rainfall in small and medium size Brazilian airports. First, tests were conducted to measure the pavement's drainage using equipment such as the outflow meter in four different types of pavement. News tests were conducted to measure the pavement's drainage using the aforementioned equipment in three small and medium airports in the state of São Paulo, Brazil, to measure the reproducibility and repeatability of the tests. In addition, the testing procedure using the outflow meter equipment will be validated through a detailed study of a comparative study of the indirect measurements of the macrotextures using the outflow meter in relation to the ones obtained through the sandpatch tests, a traditional method for determining macrotexture commonly used in Brazil. The criteria and methods of analysis proved to be fast, of simple operation, low cost, and with adequate repeatability and reproducibility. Furthermore, the criteria and methods of analysis were correlated with the sandpatch method, indicating a good potential for measuring the pavement's macrotexture. An additional parameter for determining the time to take a corrective action on airport pavements by using the outflow meter equipment, observing the flow time limit. The obtained correlation allowed for establishing an additional parameter for determining when a corrective action on the airport's pavement is necessary by using the outflow meter equipment for observing the flow time limit Mestrado Transportes Mestra em Engenharia Civil

Orientador Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Para o desenvolvimento de um projeto rodoviário, é conhecida a grande incidência de custos que tem os equipamentos empregados para a sua construção. Um fator importante para a otimização de custos neste tipo de empreendimentos é apresentado neste trabalho, já que há quantidade insuficiente de uma literatura clara e concisa sobre a produção de alguns equipamentos. Este estudo tem como objetivo identificar, descrever e analisar as diversas variáveis, que condicionam o desempenho dos equipamentos empregados na execução de bases e revestimentos de pavimentos flexíveis, propor métodos e criar ábacos para a fácil determinação da produção dos mesmos. Conhecendo a interação das variáveis será mais simples que engenheiros ligados ao projeto, execução e manutenção de rodovias tomem uma decisão acertada. Palavras-chave: Pavimentação, Equipamentos de Construção, Estimativa de Produção Abstract: In the development of a road project, it is known that one of the most significant contributors for the high costs are the equipments used for its construction. As there are few clear and concise literatures about production of some equipments, important factors in cost optimization in this type of enterprises will be presented in this work. The objective of this study is to identify, describe and analyze several variables that influence the equipment performance used in the execution of bases course and surfacing course of flexible pavement, propose methods and create abacs that provide an easy determination of equipment production. By knowing the interaction of the variables, it becomes easier to engineers who work in project, execution and maintenance of highways to take a mode accurate decision. Key words: Pavement, Construction Equipment, Estimative of Production Mestrado Transportes Mestre em Engenharia Civil

Orientador: João Virgilio Merighi Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Este trabalho versa sobre métodos de levantamento de defeitos e avaliação das condições estruturais, funcionais e de segurança dos pavimentos asfálticos nas estradas estaduais sob a jurisdição do Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo - DER/SP. Aborda também alguns aspectos administrativos da Autarquia Estadual, aonde atuo como engenheiro de carreira na área de planejamento e de projeto. O DER/SP tem como missão administrar o sistema rodoviário estadual, sua integração com as rodovias municipais e federais e a sua interação com os demais modos de transporte, objetivando o atendimento aos usuários no transporte de pessoas e cargas. Para atender o crescimento acelerado da demanda de tráfego do Estado mais desenvolvido da Nação é imprescindível a ininterrupta execução de serviços de manutenção da rede existente e de construção de novas alternativas. Hoje com a relativa facilidade de acesso a uma ampla e variada tecnologia, aliada a uma crescente quantidade de boas empresas consultoras existentes no mercado, o DER/SP vem procurando desenvolver um Sistema de Gerência de Pavimentos (SGP-DER/SP). Enfim, o Estado de São Paulo que já teve no seu órgão rodoviário oficial a mais importante escola de rodoviarismo brasileira, está se adequando a um novo sistema de gestão para fazer jus à sua condição de principal Estado de um País de índole rodoviária. Abstract: This master's thesis examines methods for survey and assessment of the structural, functional and safe conditions of asphalt pavements at the roads under the control of the Sao Paulo State Road Department (Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo - DER/SP). It also discusses some administrative aspects of the DER/SP, where I have worked as an engineer in the planning and project areas, which has the mission to manage the State road system, its integration with local and national roads and its interaction with other transport modes, aiming at providing transportation for people and cargo. In order to meet the fast growing traffic demand of the State of Sao Paulo, which is the most developed State of the country, it is vital to continuously keep the maintenance of the existing road net and the construction of new alternatives. Nowadays, with a relatively easy access to a wide range of technologies together with a growing supply of good consultancy companies, the DER/SP has attempted to develop a Pavements Management System (PMS-DER/SP). Therefore, the DER/SP, which once had been the most important brazilian road school, it has adapted itself to a new management system in order to be entitled to the position of the Road Department of the main State of the country, which is known for its road tradition. Mestrado Transportes Mestre em Engenharia Civil

Mestrado de dupla diplomação com a Associação Educativa Evangélica - UniEvangélica Este trabalho detalha um estudo académico sobre a análise e aplicação dos métodos de dimensionamento de pavimentos pelo manual brasileiro e manual português. Os pavimentos flexíveis são os mais representativos na rede de estradas tanto nacional quanto internacionalmente. O que faz com que, a cada dia as exigências de desempenho e qualidade dos pavimentos rodoviários cresçam, levando a repensar nas metodologias de dimensionamento utilizadas atualmente. Neste trabalho aborda-se a análise comparativa entre duas metodologias de dimensionamento. Os métodos a serem estudados são o Método empírico brasileiro DNER proposto pelo Departamento Nacional de Estradas e Rodagem atuamente chamado de Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte (DNIT) e o método expedito português MACOPAV (Manual de Concepção de Pavimentos para a Rede Rodoviária Nacional) proposto pela Junta Autónoma de Estradas (JAE) que atualmente se designa por Infraestruturas de Portugal (IP). Com base nos manuais referidos foram obtidas soluções de pavimento resultante de diversas situações de carregamento e de fundação, em termo de espessuras finais das camadas do pavimento, e após esta análise, realizaram-se comparações entre os métodos, abordando os tipos de estruturas, espessuras, materiais e vida útil do pavimento. Conclui-se que das variadas estruturas tipo resultantes, não se encontram diferenças significativas em termos de espessura e materiais utilizados, observa-se que o pavimento português é dimensionado para um tempo de vida útil de 20 anos onde este se torna um pavimento de custo elevado em sua fase de construção. Para o pavimento brasileiro este dimensionamento é feito para um período de 10 anos, visando um menor custo por tempo de vida útil de construção. Porém, este requer mais intervenções de conservação e reabilitação para uma vida útil correspondente do método português, gerando um custo mais alto que este. This work details an academic study on the analysis and application of pavement sizing methods by the manual standards and Brazilian manual and Portuguese manual. Flexible pavements are the most representative in the road network both nationally and internationally. Which makes the performance and quality requirements of road pavements grow every day, leading to rethinking the sizing methodologies currently used. This paper addresses the comparative analysis between two sizing methodologies. The methods to be studied are the Brazilian empirical method DNER proposed by the National Department of Roads and Routing, currently called the National Department of Infrastructure and Transport (DNIT); and the expeditious Portuguese method MACOPAV (Floor Design Manual for the National Road Network) proposed by the Autonomous Board of Roads (ex JAE), currently known as Infraestruturas de Portugal (IP). Based on the aforementioned manuals, pavement solutions resulting from various loading and foundation situations were obtained, in terms of the final thicknesses of the pavement floor layers, and after this analysis, comparisons were made between the methods, addressing the types of structures, thicknesses, materials and useful floor life of the pavement. It is concluded that of the various resulting type structures, there are no significant differences in terms of thickness and materials used, it is observed that the Portuguese pavement is designed for a service life of 20 years where it becomes a high-cost floor in its construction phase. For the Brazilian pavement, this design is done for 10 years, aiming at a lower cost per service life, but this requires constant maintenance, which ends up generating a higher cost compared to the other method.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2020. Os pavimentos flexíveis, ao longo de sua vida útil estão sujeitos a solicitações oriundas do tráfego, que causam deformações, gerando dano ao revestimento. Sendo as patologias mais recorrentes o trincamento por fadiga e a deformação permanente, cujo processo de fadiga está relacionado ao trincamento do revestimento asfáltico, devido o carregamento repetido, estando a fadiga relacionada a rigidez das misturas e do material. Assim, dada premissa dos deslocamentos e interligações geográficas no Brasil serem em maioria realizado pela matriz rodoviária, a necessidade de conceber pavimentos com melhor desempenho à fadiga é um tema relevante. E juntamente com a precisão de novas estruturas, surge a preocupação com o meio ambiente mediante a exploração de jazidas, demandando a adoção de técnicas sustentáveis, e menos poluentes para a pavimentação. Nesta perspectiva, a reciclagem de pavimentos traz a possibilidade de redução do quantitativo de exploração às jazidas de agregados minerais, com a utilização do RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) em substituição matriz de agregados da mistura em até 100%. Logo, a presente pesquisa teve como foco estudar o comportamento da fadiga em misturas asfálticas recicladas à quente, utilizando agregado do tipo micaxisto, ligante CAP 50-70, e agente rejuvenescedor AR-5, com teores de 25, 45 e 100% de incorporação do RAP em substituição dos agregados. O processo de dosagem adotado conforme especificação Superpave, focou na análise de desempenho mecânico das misturas em aspectos de resistência, deformação, adesão e coesão. Os resultados obtidos, indicaram um bom desempenho das misturas recicladas. Nos ensaios de módulo resiliência e resistência a tração, foram observados proporcionalidade nos valores obtidos com incorporação de RAP, além da coesão e adesão atestada pelo dano por umidade induzida e desgaste cântabro serem satisfatórias. Constatou-se uma melhora no módulo dinâmico para misturas com maiores teores, isso se deve ao fato das misturas estarem mais rígidas. Devido a fadiga estar associada a rigidez, as misturas com maiores incorporações tenderam a uma menor vida de fadiga, estando a mistura com 25% de RAP com melhor comportamento. Sobretudo os resultados indicaram um bom desempenho mecânico das misturas asfálticas recicladas quente, comprovando a viabilidade na aplicação da técnica em obras de pavimentação. Flexible pavements, throughout their useful life, are subject to stresses arising from traffic, which cause deformations, causing damage to the coating. The most common pathologies are fatigue cracking and permanent deformation, whose fatigue process is related to cracking of the asphalt coating, due to repeated loading, with fatigue being related to the stiffness of mixtures and material. Thus, given the premise that displacements and geographical interconnections in Brazil are mostly carried out by the road network, the need to design pavements with better fatigue performance is a relevant topic. And along with the precision of new structures, concern with the environment arises through the exploitation of deposits, demanding the adoption of sustainable and less polluting techniques for paving. In this perspective, the recycling of pavements brings the possibility of reducing the amount of exploration to the deposits of mineral aggregates, with the use of RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) in substitution matrix of aggregates of the mixture in up to 100%. Therefore, the present research focused on studying the behavior of fatigue in hot recycled asphalt mixtures, using mica shale aggregate, CAP 50-70 ligand, and AR-5 rejuvenating agent, with contents of 25, 45 and 100% of incorporation RAP instead of aggregates. The dosing process adopted according to the Superpave specification, focused on the analysis of the mechanical performance of the mixtures in aspects of strength, deformation, adhesion and cohesion. The results obtained, indicated a good performance of the recycled mixtures. In the tests of resilience module and tensile strength, proportionality was observed in the values obtained with the incorporation of RAP, in addition to the cohesion and adhesion attested by the damage caused by moisture and cannabinoid wear are satisfactory. There was an improvement in the dynamic module for mixtures with higher contents, this is due to the fact that the mixtures are more rigid. Due to fatigue being associated with stiffness, mixtures with greater incorporation tended to have a shorter fatigue life, with the mixture having 25% RAP with better behavior. Above all, the results indicated a good mechanical performance of hot recycled asphalt mixtures, proving the feasibility in applying the technique in paving works.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Meio essencial para a locomoção de pessoas e cargas em todo território, o transporte rodoviário ganha destaque no ramo social e econômico. No entanto, com as aplicações de recursos insuficientes na infraestrutura, esta passa a apresentar patologias que necessitam ser sondadas, como também os mecanismos que as originaram, para a escolha de alternativas de restauração ou prevenção adequadas. Assim, com o objetivo de aumentar a vida útil do pavimento e proporcionar aos usuários condições de trafegabilidade eficientes preenchendo os requisitos de conforto, economia e segurança, foram desenvolvidas tecnologias das quais pode-se destacar o uso dos reforços nas obras viárias. Os geossintéticos vêm ganhando espaço na pavimentação por minimizarem o tempo de execução, custos e até impactos ambientais. Todavia, se manuseados de maneira inadequada ou submetidos a agentes externos, os materiais poliméricos podem manifestar desempenhos insatisfatórios durante a vida útil. Diante deste cenário, esta pesquisa foi desenvolvida em um trecho urbano no conjunto Brasil Novo do bairro Pajuçara na cidade de Natal-RN com o objetivo de averiguar os danos térmico e mecânico ocasionados nos geossintéticos em uma obra de pavimentação e comparar os resultados obtidos com os disponibilizados na literatura, uma vez que a maioria dos estudos são realizados em laboratórios. Então, amostras de diferentes tipos de geossintéticos foram expostas a alta temperatura do CBUQ e a atividade de compactação sendo, posteriormente, exumadas e submetidas a ensaios de tração uniaxial. Com isso, alguns quesitos antes e após o dano foram avaliados e comparados: resistência à tração, deformação, coeficiente de variação, módulo de rigidez e fator de redução. Logo, pôde-se concluir que ao submeter geossintéticos aos danos existentes em uma obra de pavimentação, de maneira geral, há diminuição na força de tração e na deformação e, além disso, alguns fatores de redução expressaram valores maiores que os disponibilizados na literatura. An essential means for locomotion of people and cargoes throughout the territory, the road transport gains an important role in the social and economic field. However, the low investment in infrastructure causes it to develop pathologies that need to be inspected, as well as the mechanisms that originated them, so the proper restoration or prevention alternatives can be chosen. Aiming to extend the service life of the pavement and to provide for users efficient trafficability conditions that meet comfort, economy and safety requirements, technologies have been developed and the use of reinforcement in road construction can be highlighted. Geosynthetics has increasingly been used in pavements due to reduction of time execution, costs and even environmental impacts. Nevertheless, if improperly handled or subjected to external agents, polymeric materials may exhibit unsatisfactory performance during its service life. Accordingly, this research was developed in an urban area of Natal, Rio Grande do Norte, in order to investigate the thermal and mechanical damages in geosynthetics in a pavement construction and compare the results obtained with the available literature data, since most of the studies are performed in laboratories. Therefore, samples with different types of geosynthetics were exposed to high temperature of the CBUQ and to compaction activity and then exhumed and tested by means of uniaxial tensile tests. Thereby, tensile strength, strain, coefficient of variation, secant tensile modulus and reduction factor were evaluated and compared before and after the damage. The results showed that subjecting geosynthetics to damages as those occurring in a pavement construction, in general, a decrease in tensile strength and strain is observed. Moreover, some reduction factors expressed higher values than those available in the literature.

Orientadora: Profa. Dra. Daniane Franciesca Vicentini Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Construção Civil. Defesa : Curitiba, 23/04/2019 Inclui referências: p. 159-166 Resumo: Esta pesquisa tem por objetivo simular os efeitos das cargas dinâmicas de determinado veículo sobre uma seção de pavimento flexível em inúmeras condições de deslocamento (velocidade constante e variável) e de serviço (variação da rugosidade, inflação do pneu e declividade da pista). Foram feitas duas análises em elementos finitos 3D (software Ansys): uma dinâmica explícita e outra estática, as quais foram comparadas entre si. A seção do pavimento analisado é composta por três camadas: revestimento betuminoso, base de brita e sub-base de saibro, a qual foi identificada como representativa em vias de transporte coletivo na Cidade de Curitiba. As condições de contorno, por sua vez, simulam uma estrutura submetida ao carregamento dos ônibus empregados nas linhas Tipo alimentador em Curitiba e que, na classificação do DNIT, pertencem a classe 2CB (100 kN no eixo traseiro - ESRD). Os parâmetros do tráfego avaliados nesta pesquisa foram: a pressão de inflação do pneu (q = 0,72, 0,76, 0,83 e 0,86 MPa comumente empregados nos ônibus em Curitiba), a rugosidade da pista expressa em termos do coeficiente de atrito (? = 0,60, 0,68 e 0,87), a variação da velocidade (v = 20, 40 e 60 km/h), a declividade da pista (i=0, ± 6,±8 e ±11%), a aceleração (0-20, 0-40 e 0-60 km/h) e a frenagem do veículo (20-0, 40-0 e 60-0 km/h). Os principais resultados mostram que a inflação do pneu, de modo geral, não influenciou nos resultados avaliados. Já o aumento da velocidade de deslocamento do pneu resultou em uma redução na amplitude das deflexões na superfície da camada de revestimento se comparadas aos resultados obtidos do modelo estático. Em contrapartida, as tensões verticais (Sz), para as mesmas condições de velocidade e declividade, aumentaram. As tensões no topo do subleito, por sua vez, mostraram-se menores para o modelo estático em comparação ao modelo dinâmico, as quais foram ampliadas ainda mais com a inserção de trechos em aclive e declive. Em termos da rugosidade da pista, está mostrou-se influente apenas sobre os valores de tensão horizontal (Sx e Sy) e cisalhante (Sxy) tanto na presença como na ausência de declividade no pavimento, na aceleração e frenagem do pneu. Palavras-chave: Elementos finitos. Pavimento flexível. Aceleração e frenagem. Tensões horizontais e cisalhantes. Análise dinâmica. Abstract: The objective of this study was to simulate the effects of the dynamic loads of a given vehicle on a flexible pavement section in a number of conditions (constant and variable speed) and service (variation of roughness, tire inflation and slope). Two analyzes were performed on 3D finite elements (Ansys software): an explicit dynamic and a static, which were compared. The section of the pavement analyzed is composed of three layers: bituminous road, gravel base and gravel sub-base, which was identified as representative in transportation avenues in the City of Curitiba. On its turn, the contour conditions simulate a structure submitted to the loading of the buses used in the Feeder Type lines in Curitiba and which, in the DNIT classification, belong to class 2CB (100 kN in the rear axle - ESRD). The traffic parameters evaluated in this research were: tire inflation pressure (q = 0.72, 0.76, 0.83 and 0.86 MPa commonly used in buses in Curitiba), the runway roughness expressed in terms of the coefficient of friction (? = 0.60, 0.68 and 0.87), the variation over speed (v = 20, 40 and 60 km / h), the slope of the runway (i = 0, ± 6, ± 8 and ± 11%), acceleration (0-20, 0-40 and 0-60 km / h) and braking of the vehicle (20-0, 40-0 and 60-0 km / h). The main results show that tire inflation, in general, did not influence the results evaluated. The increase in tire displacement velocity resulted in a reduction in the amplitude of the deflections at the surface of the coating layer compared to the results obtained from the static model. In contrast, the vertical stresses (Sz), for the same speed and slope conditions, increased. On its turn, the stresses at the top of the subgrade were smaller for the static model in comparison to the dynamic model, which were further extended with the insertion of slope. In terms of runway roughness, it was only influential on the horizontal (Sx and Sy) and shear (Sxy) values both with and without of slope in the pavement, in the acceleration and braking of the tire. Keywords: Finite elements. Flexible pavement. Acceleration and braking. Horizontal and shear stresses. Dynamic analysis.

Orientadora: Prof. Dra. Daniane Franciesca Vicentini Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Construção Civil. Defesa : Curitiba, 15/04/2019 Inclui referências: p. 152-158 Resumo: O problema bastante comum de fissuração em cabeceiras de pontes está relacionado à interação entre diferentes materiais nessas áreas. Na busca por compreender os mecanismos de iniciação e propagação desse tipo de defeito, a Mecânica da Fratura Elástica Linear (MFEL) pode oferecer importante contribuição. Mais especificamente, esta pesquisa objetiva obter os Fatores de Intensidade de Tensão Generalizados (FITGs) de algumas quinas multimateriais típicas de pontes e analisar sua relevância no estudo do problema. Para tanto, realiza-se um levantamento das geometrias de interesse e algumas são selecionadas para estudo. Os estados de tensões das geometrias são analisados através da modelagem em elementos finitos e as situações mais críticas de carregamento para cada geometria são definidas. Para essas situações, os parâmetros da MFEL são calculados, desenvolvendo-se um programa em linguagem Python para cálculo dos expoentes característicos das quinas. À luz dos resultados, o problema de fissuração na região de transição das pontes é analisado, buscando-se soluções. Mais do que os resultados específicos obtidos, o método apresentado de análise segundo os FITGs pode oferecer subsídios importantes para pesquisas futuras envolvendo problemas de quinas multimateriais, pelo que são discutidas algumas características do cálculo desses parâmetros e a sua relevância é avaliada. Destaque é dado para o programa desenvolvido em linguagem Python, que representará uma importante ferramenta para pesquisas futuras envolvendo quinas de até três materiais. Palavras-chave: Pontes; Potencial de Fissuração; Quinas Multimateriais; Fatores de Intensidade de Tensão Generalizados. Abstract: The very common problem of cracking in bridge headers is related to the interaction between different materials in these places. In the search to understand the initiation and propagation mechanisms of this kind of defect, Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) can offer an important contribution. More specifically, this research aims to obtain the Generalized Stress Intensity Factors (GSIFs) of some typical bridges multimaterial corners and to analyze their relevance in the study of the problem. In order to do so, a search for the interest geometries is carried out and some are selected for the study. The geometries stress state is analyzed through a finite element modeling and the most critical loading situations for each geometry are defined. For these situations, the LEFM parameters are calculated, being developed a program in Python language to evaluate the corners' characteristic exponents. Considering the results, the problem of cracking in the bridges transition area is analyzed, seeking solutions. More than the specific results that are obtained, the presented GSIFs analysis method can offer important subsidies for future research involving multimaterial corners problems, reason why some characteristics of the calculation of these parameters are discussed and their relevance is evaluated. Highlight is given to the program developed in Python language, which will represent an important tool for future research involving corners up to three materials. Keywords: Bridges; Cracking Potential; Multimaterial Corners; Generalized Stress Intensity Factors.

Mestrado de dupla diplomação com o Unichristus - Centro Universitário Christus As infraestruturas de mobilidade, que para este estudo são representadas pela Rede viária urbana, Rede pedonal e Rede ciclável ou, em outras palavras, Pavimentos rodoviários flexíveis, Infraestruturas pedonais e Infraestruturas cicláveis, vão se desgastando ao longo da sua vida útil, com a ação dos agentes ambientais e do tráfego, até atingir um patamar de degradação inaceitável, caso não sejam feitas manutenções e reparações atempadamente. Assim, o objetivo principal do trabalho é contribuir para agilizar o processo entre a coleta de dados e a avaliação do estado de degradação da via, referente ao cálculo dos métodos abordados para as infraestruturas, através do desenvolvimento de uma aplicação computacional escrita em Visual Basic com utilização do Visual Studio Community 2019 da Microsoft. Desta forma, pode-se ter uma ideia de quando estas infraestruturas necessitarão de novas intervenções de conservação e reabilitação ou se elas estão adequadas para uso. Nesse contexto, depois de se estabelecer as patologias e fatores a se avaliar, os critérios de observação e os modelos de avaliação e classificação, realizaram-se observações visuais de um trecho de estrada urbana para comprovar a utilidade e adequabilidade da aplicação desenvolvida, efetuando comparações entre dois Trechos (com 2 SubTrechos cada). Com esta comparação, observaram-se diferentes níveis de qualidade que condizem com o detectado visualmente, permitindo concluir acerca da utilidade e adequabilidade da referida aplicação. During their lifespan, the mobility infrastructures, represented in this study by the Urban road network, the Pedestrian network and the Cycling network or, in other words, Flexible pavements, Pedestrian infrastructures and Bicycle infrastructures, it will wear out with the impact of environmental agents and the traffic until it come to a level of disabling if there are not any kind of proper maintenance or repair. The main purpose of this study was speed up the process between the data collect and the road qualification, referring to the calculation of the selected evaluation methods for the chosen infrastructures. Then, it was developed a software writed in Visual Basic using the Visual Studio Community 2019 from Microsoft. So it is possible to know when a infrastructure needs conservation and repair or if it is working properly. Next, after establish the pathologies and factors to assess, the observation criterion and the evaluation and rating models there were field trials comparing two patches (with two sub patches each) in order to test the software. Due to this comparison it was possible to observe and verify that there were different levels of quality at the field that allowed to conclude about the software’s utility and suitability.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. Em dias atuais a preocupação por soluções sustentáveis para a redução do consumo acelerado de recursos minerais não renováveis e a inserção de resíduos beneficiados na cadeia produtiva vem promovendo novas pesquisas com materiais alternativos para o setor da construção civil. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o desempenho de pavimentos flexíveis construídos com o emprego de agregados reciclados de Resíduos de Construção e Demolição (RCD), proveniente da demolição do estádio Mané Garrincha da cidade de Brasília, capital do Brasil, em camadas de base, por meio, de um modelo físico de verdadeira grandeza. No modelo, buscou-se simular em laboratório as condições mais próximas às condições de campo, de maneira mais controlada, construindo uma estrutura de pavimento tipo composta por camadas de subleito, base e revestimento, no interior de uma caixa de dimensões iguais a 1,60 m x 1,60 m x 1,20 m de altura. Os carregamentos transmitidos ao pavimento foram aplicados com auxílio de uma viga de reação e um cilindro hidráulico acoplado a uma unidade de força que submetiam uma placa rígida de diâmetro igual a 300 mm a carregamentos cíclicos da ordem de 40 kN e frequência de aplicação de 1 Hz. Os resultados dos ensaios no modelo físico indicam que, apesar do comportamento complexo devido à sua heterogeneidade, o agregado reciclado (AR) proveniente do beneficiamento de resíduos da construção civil demonstrou características positivas e desejáveis para a sua aplicação em obras de infraestrutura rodoviária, visto que os valores das instrumentações apontaram para um bom comportamento da estrutura do modelo físico. As análises de deformação e deslocamentos permanentes permitiram concluir que o modelo experimental tanto a estrutura como a camada de base teriam condições de suportar mais ciclos de carga sem atingir critérios limites de intervenção para pavimentos flexíveis. De maneira complementar os ensaios de módulo de resiliência, Índice de Suporte Califórnia o RCD demonstrou um bom desempenho frente às condições mínimas exigidas pelo Departamento Nacional de Infraestrutura e Transporte – DNIT do Brasil, validando que a reciclagem pode ser uma solução sustentável para o destino do RCD de forma a compensar a extração exaustiva dos recursos minerais. Nowadays, concern about sustainable solutions for decreasing the consumption of renewable mineral resources and the insertion of enhanced waste on the productive chain has been promoting new research using alternative materials for the construction sector. This research had the objective of assessing the behavior of flexible pavement built with Construction and Demolition Waste in base layers through a physical model in true magnitude. The Construction and Demolition Waste (CDW) came from the stadium Mané Garrincha at Brasilia, Brazil. The model sought simulating at the laboratory the closest conditions to the field condition, but in a more controlled way, by building a pavement structure made of subgrade, base and pavement layers inside a box of 1,60 m x 1,60 m x 1,20 m high. The loads transmitted to the paving were applied by means of a reaction beam and a hydraulic cylinder coupled to a force unit. The equipment applied cyclic loading of about 40 kN with a frequency of 1 Hz to a rigid plate of 300 mm of diameter. The results of the physical model suggest that, despite of the complexities coming from heterogeneities, the recycled aggregate from enhanced waste of civil construction demonstrated positive and desirable characteristics for its application on road infrastructure, because the values of instrumentation pointed to a good behavior of the structure of the physical model. Analysis of deformations and permanent displacements allowed concluding that both the structure and the base layer would have conditions to support more loading cycles without reaching limit intervention criteria for flexible paving. Resilience module test and California Bearing Ratio (CBR) for the construction and demolition waste showed good behavior for the minimal conditions required by the National Department of Transport and Infrastructure of Brazil. This validates that recycling is a sustainable solution for construction and demolition waste and a way of compensating the extraction of mineral resources.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). O dano em pavimentos flexíveis devido a tensões e deformações causadas pelo tráfego e por fatores ambientais é manifestado em grande parte dos casos na forma de trincamento por fadiga e por deformações permanentes. Pesquisadores vêm usando matrizes de agregados finos (MAFs) para estimar o comportamento da mistura asfáltica completa quanto ao dano por fadiga. Boa correlação é observada entre as propriedades da MAF e da Mistura Asfáltica Completa (MAC) em estudos relacionados ao dano por umidade, fadiga e deformação permanente. Visando isso, o objetivo do trabalho é definir uma metodologia para avaliar o dano por fadiga em ensaios com MAF em laboratório. Realizaram-se as dosagens do CBUQ e da MAF separadamente e ensaios mecânicos tradicionais foram executados: Resistência à Tração, Módulo de Resiliência, Fadiga à Compressão Diametral e Creep Estático. Além disso, foram extraídas amostras de 12 mm de diâmetro da MAF para ensaios no Reômetro. Os resultados destes ensaios foram analisados por meio da teoria do Dano Contínuo Visco-Elástico (VECD - ViscoElastic Continuum Damage) e sua simplificação (S-VECD), uma vez que estas teorias são capazes de prever o comportamento da mistura asfáltica independentemente do modo de carregamento (uniaxial ou torsional, tensão ou deformação controlada) e da amplitude do carregamento aplicado ao material para induzir o dano. Foi realizada a construção da curva característica para a mistura da dissertação, com diferentes esquemas de carregamento e diferentes frequências na temperatura de 25 ºC. Foram obtidas as propriedades viscoelásticas da MAF, além da construção da curva mestra da mistura e realizado o ensaio MSCR para a comparação com os ensaios no ligante asfáltico no reômetro (Curva Mestra, LAS, MSCR). Não foi possível estabelecer uma comparação entre os ensaios mecânicos tradicionais e os ensaios obtidos no reômetro com a MAF, mas foi possível verificar que a curva característica de dano é única para um tipo de mistura, mesmo com diferentes ensaios realizados nas amostras. Também foi possível comparar a metodologia de cálculo do parâmetro de dano α e as diferentes equações para cálculo da pseudo-deformação. Finalmente, a metodologia de análise do dano em misturas finas foi estabelecida no laboratório, com as peças necessárias para extração e procedimentos de ensaios implementados no reômetro de cisalhamento dinâmico. The damage to flexible pavements due to tensions and deformations caused by traffic and environmental factors is manifested in most cases in form of fatigue cracking and permanent deformations. Researchers have been using fine aggregate matrices (FAM) to estimate the behavior of the complete asphalt mixture in terms of fatigue damage. Good correlation is observed between the properties of the FAM and the complete asphalt mixture (CAM) in studies related to damage due to moisture, fatigue and permanent deformation. Aiming at this, the objective of the work is to define a methodology to evaluate the fatigue damage in laboratory tests with FAM. The CAM and FAM dosages were performed separately and traditional mechanical tests were performed: Traction Resistance, Resilience Module, Diametral Compression Fatigue, Static Creep. In addition, samples of 12 mm diameter were extracted from the FAM for rheometer tests. The results of these tests were analyzed through the VECD (Visco-Elastic Continuous Damage) theory and its simplification (S-VECD – Simplified ViscoElastic Continuum Damage) since these theories are capable of predicting the behavior of the asphalt mixture independently the loading mode (uniaxial or torsional, tension or controlled deformation) and the load amplitude applied to the material to induce the damage. A unique characteristic curve for the dissertation mixture was constructed, with different loading schemes and frequencies at 25 °C. The viscoelastic properties of the FAM were obtained in addition to the construction of the master curve of the mixture and the MSCR test for comparison with the tests on the asphalt binder in the rheometer (Master Curve, LAS, MSCR). It was not possible to establish a comparison between the traditional mechanical tests and the rheometer tests with the FAM, but it was possible to verify that the characteristic curve of damage is unique for one type of mixture, even with different tests carried out on the samples. It was also possible to compare the methodology of calculation of the parameter α and the different equations to calculate the pseudo-strain. Finally, the methodology of damage analysis in fine mixtures was established in the laboratory, with the necessary parts for extraction and test procedures implemented in the dynamic shear rheometer.

Esta dissertação apresenta um estudo sobre o comportamento de misturas asfálticas a quente em relação à deformação permanente, à luz dos ensaios de Creep estático e dos parâmetros oriundos da curva de compactação. Para isso, utilizaram-se, para composição dessas misturas, agregados comumente empregados na cidade de Viçosa-MG e dois tipos de ligante asfáltico (CAP 50/70 e BETUFLEX 60/85). Essas misturas foram dosadas pela metodologia Superpave e compactadas no teor e número de giros de projeto. Verificou-se que, para a condição de projeto, as misturas asfálticas que utilizaram o ligante asfáltico CAP 50/70 apresentaram melhor trabalhabilidade e deformações inferiores às misturas compostas pelo ligante polimérico BETUFLEX 60/85. Adicionalmente, esta pesquisa estudou a influência do teor de ligante no comportamento das misturas asfálticas em relação à deformação permanente. Constatou-se que misturas asfálticas com maior teor de ligante tendem a apresentar maiores deformações permanentes e melhor trabalhabilidade. Ademais, buscou-se relacionar os índices da curva de compactação (Construction Densification Index, CDI; Traffic Densification Index modificado, TDIm; e Locking Point, LP) com os parâmetros obtidos nos ensaios de creep estático (Deformação total após o período de recuperação, Dt ; Módulo de Fluência, MF; e Inclinação da Curva, Icurva) através das curvas obtidas por meio da correlação entre esses índices. As correlações verificadas apresentaram bons resultados de R2, mostrando que, para as particularidades desta pesquisa, os índices de compactação podem ser usados como indicadores de previsão quanto ao comportamento mecânico em relação à resistência às deformações permanentes das misturas asfálticas estudadas. This dissertation presents a study about a behavior of hot asphalt mixtures in relation of permanent deformation, insight of Static Creep Tests and parameters derived from compaction curve. For the composition of these mixtures, aggregates commonly used in Viçosa-MG and two types of asphalt binder. These mixtures were dosed by Superpave method and compacted in the content and number of gyrations. It was found, for the project condition, the mixtures containing the asphalt binder CAP 50/70 showed better workability and lower deformation than the blends composed by BETUFLEX 60/85. In addition, this research studied the influence of binder content on asphaltic mixtures about permanent deformation comportment. It was observed that asphaltic mixtures with high binder content tend to present higher permanent deformation and better workability. Moreover, this research attempted to relate the compaction curve parameters (CDI, Construction Densification Index; TDIm, Modified TDI; and Locking Point, LP) with parameters obtained on Static Creep Tests (Total deformation after recuperation period, Dt; Creep modulus, MF; and Curve slope, Icurva) through the curve generated by correlation between these indices. These correlations presents great R2 results compaction indices can be used as a predictive indicator about the mechanic behavior for resistance to permanent deformations of the studied asphaltic mixtures.

The mechanical performance of soil stabilization using lime to improve forest roads was assessed. This study was conducted with lateritic soil (LVAd30) using lime content of 2% in the municipality of Niquelândia, Goiás state, Brazil. Geotechnical tests of soil characterization, compaction, and mechanical strength were performed applying different compaction efforts and curing periods. The results showed that lime content significantly changed the mechanical performance of natural soil, increasing its mechanical strength and load-carrying capacity. Compaction effort and curing time provided different responses in the unconfined compressive strength (UCS) and California Bearing Ratio (CBR) tests. The best UCS value (786.59 kPa) for the soil-lime mixture was achieved with modified compaction effort and curing time of 28 days. In the CBR test, soil-lime mixtures compacted at intermediate and modified efforts and cured for 28 days were considered for application as subbase material of flexible road pavements, being a promising alternative for use in layers of forest roads.

Dupla diplomação com o Centro Universitário UniEvangélica As vias de comunicação e, em particular, a rede rodoviária consiste em uma infra-estrutura de extrema relevância para o desenvolvimento econômico de qualquer país, desta forma e necessário que a mesma mantenha um nível de qualidade e segurança de modo a garantir condições básicas para sua utilização. Neste âmbito surge a necessidade da reabilitação de pavimentos degradados, sendo necessário a utilização de matérias e metodologias de construção que visem o melhor resultado com o menor impacto possível, sendo ele do ponto de vista econômico e também ambiental, sendo o segundo um quesito em forte crescimento o que acaba por exigir uma maior sensibilidade do projetista em relação as técnicas construtivas tradicionais. Com isso, o presente trabalho pretende apresentar um estudo aprofundado sobre a reabilitação de pavimentos rodoviários flexíveis baseada em técnicas de reciclagem de pavimentos, tentando explicitar as principais fases do processo construtivo juntamente com a determinação das principais variáveis que influenciam na determinação da utilização deste tipo de técnica em ascendente crescimento na área da pavimentação. Nesta dissertação também são apresentados os diferentes tipos de técnica de reciclagem de pavimentos flexíveis, detalhando suas características, materiais utilizados, vantagens e desvantagens e todas as etapas de um projeto de reabilitação de uma via degradada, culminando em uma reflexão sobre a viabilidade da utilização da reciclagem de pavimentos em um pavimento deteriorado. The lines of communication and, in particular, the road network consists of an infrastructure of extreme relevance for the economic development of any country, thus it is necessary to maintain a level of quality and safety in order to ensure basic conditions to your utilization. In this context arises the need of rehabilitation of degraded floors, being necessary the use of materials and methods of construction aimed at the best result at the lowest possible impact, from an economic point of view and also environmental, the second a question in strong growth which turns out to require a greater sensitivity of the designer regarding the traditional construction techniques. With that, the present paper seeks to present an in-depth study on the rehabilitation of flexible road pavements based on recycling techniques, trying to spell out the main stages of the construction process along with the determination of the main variables that influence the determination of the use of this type of technique in ascendant growth in the area of the flooring. In this dissertation are also presented the different types of recycling technique of flexible pavements, detailing its characteristics, materials used, pros and cons and all stages of a rehabilitation project of a degraded pathway, Culminating in a reflection on The viability of the use of pavement recycling on deteriorated pavements.

Orientadores: Julio Soriano, Raquel Gonçalves Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola Resumo: O procedimento mais difundido e utilizado no Brasil para dosagem de uma mistura do tipo concreto asfáltico é o método Marshall. Atualmente, os procedimentos para determinação do teor ótimo de asfalto obtido pela dosagem Marshall vem sofrendo algumas alterações com relação à adoção dos parâmetros de estabilidade e fluência como pré-requisitos, sendo a adoção do volume de vazios um parâmetro volumétrico que tem sido bastante utilizado na escolha do teor de projeto. A falta de ligante asfáltico numa mistura acarreta fadiga precoce e, por outro lado, o excesso faz diminuir sua resistência. Na avaliação da qualidade e rigidez do concreto asfáltico como camada de revestimento, o módulo de resiliência é considerado o principal parâmetro obtido por ensaios de corpos de prova moldados em laboratório ou retirados da pista de rolamento. Atualmente, o comportamento das misturas asfálticas avaliadas por técnicas de ensaios não destrutivos (END) é pouco conhecido, principalmente, quando se trata dessas tecnologias aplicadas às análises em laboratório. Neste contexto, o objetivo desta tese foi analisar o comportamento do teor de asfalto, do volume de vazios e do módulo de resiliência nos resultados dos END de ultrassom e de esclerometria, aplicados a uma mistura de concreto asfáltico. Para tanto, foi elaborada uma mistura com 4 teores (4,0%, 4,8%, 5,6% e 6,6%) de cimento asfáltico de petróleo (CAP) e moldados 100 corpos de prova, os quais foram submetidos aos ensaios de ultrassom com transdutores de face exponencial na frequência de 45 kHz e de face plana com frequências de 80 kHz, 500 kHz e 1000 kHz, bem como ao ensaio de esclerometria com impactos aplicados na direção diametral por um equipamento de baixa energia (0,735 N.m). Os módulos de resiliência foram obtidos por ensaio de cargas repetidas. Os resultados mostraram para os transdutores com frequências de 500 kHz e 45 kHz, em ambas as direções (longitudinal e transversal), um comportamento semelhante nas correlações das velocidades de propagação do pulso ultrassônico (VPU) com o teor de asfalto e com o volume de vazios, apresentando funções com concavidades voltadas para baixo. Na frequência de 500 kHz foi registrada a maior VPU no ponto ótimo de asfalto. A esclerometria apresentou um comportamento similar, com inflexão da curva entre os teores de 4,8% e 5,6% CAP. Os módulos de elasticidade longitudinais (EL) registraram para as frequências de 1000 kHz e 500 kHz, na direção longitudinal, comportamento semelhante, apresentando valores crescentes até teores entre 4,0% e 4,8% de CAP, seguido do decréscimo e maior EL no ponto ótimo de asfalto. As boas correlações de CAP com o módulo de elasticidade e esclerometria, do módulo de resiliência com a VPU e com o módulo de elasticidade, e do volume de vazios com a velocidade da onda, mostram que os ensaios de ultrassonografia e de esclerometria têm potencial para avaliação desses parâmetros da mistura asfáltica Abstract: The most common and most popular procedure used in Brazil to dosage of asphalt concrete mix is the Marshall method. Currently the procedures for determining the optimum asphalt binder content obtained by the Marshall mix design have undergone some changes in relation to the adoption of stability and flowing parameters as prerequisites. Thus, the adoption of void content is a volumetric parameter that has been widely used in the choice of a design content. The lack of an asphalt binder in a mix causes premature fatigue and, on the other hand, its excess reduces its strength. In the assessment of quality and stiffness of the Hot Mix Asphalt (HMA) as a surface course, the resilient modulus is considered the main parameter, obtained by testing specimens molded in the laboratory or collected from the roads. Nowadays the behavior of asphalt mixtures evaluated by nondestructive testing (NDT) is little known, especially dealing with these technologies to analyses in laboratories. Therefore, the aim of this work was to analyze the behavior of asphalt content, of void content and of the resilient modulus in the results NDT by ultrasonic and sclerometric tests applied to a HMA mix. For this purpose, a mix was prepared with for different contents (4.0%, 4.8%, 5.6% and 6.6%) of petroleum asphalt cement (PAC) and 100 specimens were submitted to ultrasonic tests with exponential probe transducers at 45 kHz frequency, and with flat transducers at 80 kHz, 500 kHz and 1000 kHz frequencies, as well as to a sclerometric test with impacts applied in the diametral direction by low energy equipment (0.735 Nm). Resilient moduli were obtained by repeated load testing. The results for the 500 kHz and 45 kHz frequency transducers showed in longitudinal and diametral directions, a similar behavior in the correlations of ultrasonic pulse velocity (UPV) with the asphalt content and in the void content, displaying a concave downward function. At 500 kHz frequency the highest UPV was registered at the optimum asphalt point (4.8%). Sclerometry presented a similar behavior, with a curve inflection between 4.8% and 5.6% PAC. The longitudinal elastic moduli (EL) registered a similar behavior for 1000 kHz and 500 kHz frequencies in the longitudinal direction, showing increasing values up to 4.0% and 4.8% PAC, followed by a decrease and a higher EL at the optimum point of asphalt. The good correlations of PAC with the modulus of elasticity and sclerometry, of the resilient modulus with UPV and the modulus of elasticity, and of the void content with the wave velocity, show that the ultrasonic and sclerometric tests have the potential to evaluate these parameters in HMA Doutorado Construções Rurais e Ambiencia Doutor em Engenharia Agrícola

O dimensionamento de pavimentos tem sido realizado em bases empíricas, que apresentam limitações, pois seus resultados são válidos apenas para os mesmos, ou muito similares, fatores intervenientes que prevaleciam quando do seu desenvolvimento. Dessa forma, a AASHTO propôs um novo método para o projeto de pavimentos, cuja base é empírico-mecanística. Tal método, conhecido inicialmente como AASHTO 2002, utiliza para o dimensionamento e previsão do desempenho os espectros de carga por eixo dos veículos comerciais de carga, além de informações detalhadas sobre o clima e materiais das camadas. Neste trabalho foi realizada uma análise de sensibilidade para investigar o efeito que a variação das espessuras do revestimento, da base e da sub-base acarreta nas respostas estruturais do pavimento flexível, bem como na previsão do seu desempenho. Foram feitas simulações com o programa computacional MEPDG utilizando-se espectros de carga desenvolvidos por Fontenele (2011). Os resultados quantificaram a magnitude dos efeitos causados pelos fatores selecionados e suas interações sobre o desempenho final do pavimento; podendo, portanto, contribuir para melhorias no dimensionamento de pavimentos. The pavement design has been performed on empirical basis, which present limitations, because their results are only valid for the same, or very similar, intervening factors that prevailed at the time of its development. In this way, the AASHTO proposed a new method of pavements design, whose base is mechanistic-empirical. This method, which was initially known as AASHTO 2002, uses the axle load spectra of commercial vehicles for design and performance prediction, as well as detailed information about climate and layers materials. This work performed a sensitivity analysis to investigate the effect that thickness variation of bituminous and base layers can produce to the structural responses of flexible pavements and their effects on pavement performance. Thus, simulations were made with the computer program MEPDG using load spectra developed by Fontenele (2011). The results quantified the effects magnitude caused by the selected factors and their interaction on the final performance of pavements. Therefore, it can contribute to the improvement of pavement design.

Dissertação de mestrado em Engenharia Urbana (área de especialização em Infraestruturas Viárias), Os dados de tráfego integram as ações fundamentais a considerar no dimensionamento de pavimentos rodoviários. O número equivalente de eixos equivalente ao eixo padrão (NEEP) utilizado no dimensionamento de pavimentos é dado pelo tráfego acumulado de veículos pesados durante o período de vida útil do pavimento, multiplicado por um fator camião, que traduz a agressividade desses mesmos veículos. Os veículos que circulam com cargas por eixo acima do limite máximo legal provocam danos significativos nos pavimentos, aumentando o custo da sua construção ou reabilitação. Através de postos de pesagem e contagem de veículos pesados, instalados em vários locais da rede rodoviária, é possível fazer uma correta avaliação do tráfego, e investigar o impacto dos veículos que circulam sobrecarregados. O presente estudo tem como principal objetivo a avaliação da agressividade do tráfego pesado recorrendo a resultados de uma campanha de pesagem de veículos pesados, utilizando para o efeito diferentes métodos no cálculo da agressividade. Para a realização deste trabalho foram usados três métodos no cálculo da agressividade, nomeadamente o método da 4ª potência, o método francês e o método desenvolvido pelo Professor Jorge Pais, designado neste trabalho por método JPais. A investigação permitiu, a partir dos resultados obtidos, avaliar o efeito das sobrecargas no dimensionamento de pavimentos flexíveis., Traffic data constitute a fundamental input required on the road pavement design. The equivalent number of standard axles (ESAL), used in the road pavement design, is determined by the accumulated traffic of overload vehicles during the useful life of the pavement, multiplied by a truck factor, which reflects the damage of those vehicles in the pavement. Vehicles that travel with axle loads above the maximum legal limit cause significant damage to the pavements, increasing the pavement construction and rehabilitation cost. Through installed weigh stations, and counting trucks, installed at various locations on the road network, it is possible to make a correct assessment of the traffic, and to investigate the impact of overloaded vehicles. This study has as main objective to evaluate the damage of overload traffic using the results of a weighing stations of heavy vehicles, using different methods for the calculation. To accomplish this work, three methods were used to calculate the damage, namely, the fourth power method, the French method and JPais method, the last developed by Professor Jorge Pais. The investigation allowed, with the obtained results, to evaluate the effect of the overload vehicles in the design of flexible pavements.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. O dano em pavimentos flexíveis devido a tensões e deformações causadas pelo tráfego e por fatores ambientais é manifestado em grande parte dos casos em trincamento por fadiga. A resistência à fadiga é a habilidade de suportar carregamentos repetidos sem que haja o desenvolvimento de trincas e está associada à rigidez do material. Apesar das vantagens obtidas pela modificação do ligante com Borracha Moída de Pneus (BMP) pela via úmida, sua fabricação requer instalação de equipamentos específicos na usina, além de elevada temperatura e tempo de mistura. Neste contexto, novos materiais como os grânulos de borracha pré-ativados (RARReacted and Activated Rubber) e borracha peletizada (Pellet) surgiram com a proposta de simplificar do processo de usinagem (como o realizado na mistura asfáltica obtida pela via seca) e obter desempenho superior (como a mistura asfáltica obtida pela via úmida). Pesquisas recentes têm adotado critérios de análises menos empíricos e mais mecanísticos de avaliação dos materiais empregados na pavimentação. Desta forma, o presente trabalho analisou o comportamento reológico e a resistência à fadiga de um ligante base (CAP 50/70), de ligantes modificados e de misturas de granulometria descontínua produzidos com adição de Pellet e RAR. Os ensaios de caracterização reológica tiveram embasamento na Teoria da Viscoelasticidade e no princípio de superposição tempo-temperatura o que possibilitou criar as chamadas curvas mestras para os ligantes e para as misturas asfálticas. As análises do comportamento à fadiga, foram realizadas sob o conceito de VECD (ViscoElastic Continuum Damage) para os ligantes, enquanto as misturas produzidas foram avaliadas com base nas tradicionais curvas de Whöler. Todos os ensaios de caracterização reológica e fadiga nos ligantes foram realizados no reômetro de cisalhamento dinâmico (DSR) e para as misturas asfálticas no equipamento de viga à flexão em quatro pontos (4PB). Os resultados mostraram que a modificação do ligante convencional CAP 50/70 por Pellet e RAR aumenta os valores de módulo dinâmico |G* | e reduz a suscetibilidade em relação à frequência/temperatura. Estes resultados implicaram em aumento da vida de fadiga e diminuição da sensibilidade ao dano nos ligantes asfálticos estudados. Nas misturas asfálticas a modificação por asfaltos-borracha de 4ª geração resultou em redução dos valores de |E* | e consequente aumento da vida de fadiga comparada a uma mistura asfáltica produzida por via úmida local (field blend). Damage to flexible pavements due to stress and strain caused by traffic and environmental factors is manifested in most cases in the form of fatigue cracking. Fatigue resistance is the ability to withstand repeated loads without cracking and is associated with stiffness of the material. Cracking can be reduced using modified asphalt binder with the incorporation of ground scrap tyre rubber to produce asphalt-rubber via the wet process. This process results in a highly viscous material with enhanced engineering properties, but requires a specific equipment that is typically installed at the job site, or close to the supplying asphalt plant and its manufacture requires high temperature and long mixing time. In this context, alternatives materials such as Reacted and Activated Rubber - RAR and Pellet rubber were developed with the purpose to simplify the manufacturing process (as in the asphalt mixture obtained by the dry process) and to enhance the performance of the asphalt mixture (as the asphalt mixture obtained by the wet process). Recent researches have adopted less empirical and more mechanistic criteria for the evaluation of materials used in flexible pavements. Therefore, the present research analyzed the rheological behavior and the fatigue resistance of a neat binder (CAP 50/70), modified binders and gapgraded mixtures produced with addition of Pellet and RAR. The binders and asphalt mixtures rheological characterization tests were based on the Linear Viscoelasticity Theory and the principle of time-temperature superposition, which made it possible to create the so-called master curves. Binder fatigue was determined using the Linear Amplitude Sweep (LAS) test and behavior analyses were performed under the Viscoelastic Continuum damage - VECD concept, while the mixtures produced were evaluated based on the traditional Whöler curves. All the rheological characterization and fatigue tests on the binders were performed using the dynamic shear rheometer (DSR) and asphalt mixtures tested in the four-point bending (4PB) beam equipment. The results showed that modification of the conventional binder CAP 50/70 by Pellet and RAR increases the values of dynamic shear modulus |G* | and reduces susceptibility to frequency / temperature. These results imply increased fatigue life and decreased sensitivity to damage in the studied asphalt binders. In the asphalt mixtures the modification by alternatives materials resulted in reduction of the values of |E* | and consequent increase in the fatigue life compared to field blend asphalt mixture.

Resumo Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo de previsão do índice de condição dos pavimentos flexíveis para a malha rodoviária, em concreto asfáltico usinado a quente, do Estado da Bahia. Teve como ponto de partida um planejamento fatorial, elaborado com base em informações de um banco de dados de rodovias, fornecido pelo Departamento de Infraestrutura de Transportes da Bahia. Para a verificação da adequação do modelo utilizou-se a reta de ajuste dos dados, o coeficiente de correlação (r), a análise de resíduos e o gráfico de probabilidade normal dos resíduos. O modelo correlaciona o desempenho do índice de condição dos pavimentos flexíveis às variáveis idade, tráfego e pluviometria, fatores que tem influência no processo de deterioração dos pavimentos. O modelo desenvolvido apresentou ajuste aos dados observados e r = 0,64, mostrando indícios da validade da sua aplicação, para as características da malha rodoviária do Estado da Bahia. Não existem modelos de desempenho universais e modelos que foram desenvolvidos a partir de dados observados em estudos realizados em locais específicos não são necessariamente transferíveis, e possuem algumas limitações inerentes.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. Neste trabalho o equipamento de Georadar ou radar de penetração de subsolo (GPR) é apresentado como um recurso para a investigação indireta das espessuras das camadas da estrutura de pavimentos flexíveis e rígidos. O GPR, após calibração com os procedimentos destrutivos tradicionais, oferece a método não destrutivo de visualização em subsuperfície das camadas da estrutura do pavimento, com rapidez na aquisição de dados, no processamento e na interpretação. O GPR foi aplicado a duas pistas experimentais de pavimentos rodoviários flexíveis, uma em Campo Verde (PECV) e outra em Cuiabá (PAA), Mato Grosso. O método também foi empregado em pavimentos rígidos, um na rodovia BR-101/NE e outro no pátio do aeroporto Santos Dumont (RJ). O trabalho realizado com esse método geofísico apontou grande variabilidade dos valores das espessuras das camadas de todos os pavimentos analisados. Os valores médios foram inseridos em um programa computacional, o Kenlayer, e forneceram informações sobre os módulos de resiliência das camadas constituintes dos pavimentos flexíveis, após um processo de retroanálise. Neste, o usuário busca iterativamente os parâmetros (módulos, neste caso) até fazer coincidir as bacias de deflexões superficiais teóricas com as de deflexões medidas com uma viga Benkelman. De posse das espessuras, obtidas com o GPR, e dos módulos de resiliência dos materiais obtidos na retroanálise, o programa Kenlayer é usado novamente para obter a deformação de tração na fibra inferior da camada de revestimento e a deformação de compressão no topo do subleito. Estas deformações são utilizadas, a posteriori, nas equações de desempenho prescritas pelo Asphalt Institute, que permitem estimar o número de passadas críticas para o consumo de fadiga do revestimento asfáltico e para as deformações permanentes do subleito. A resposta do pavimento calculada pelo programa Kenlayer fornece um valor determinístico de deformações, baseado na Teoria da Elasticidade para múltiplas camadas, a partir dos valores médios das espessuras e dos módulos. Entretanto, estas variáveis apresentam forte dispersão, o que justifica o uso de uma análise probabilística. Neste trabalho optou-se pela aplicação do Método FOSM, uma vez que este permite uma análise de sensibilidade de modo a verificar quais fatores têm maior influência na estimativa das grandezas de deformações e número de passadas permitidas nas camadas de revestimento e subleito. A investigação com GPR no pavimento rígido da BR-101/NE permitiu identificar a instalação inadequada das barras de ligação, indispensáveis para a estabilidade das placas. Verificou-se que, em apenas 5% das placas as barras de ligação estavam instaladas em número compatível com o seu projeto. As investigações com GPR foram ainda fundamentais para obtenção dos valores médios e das variâncias das espessuras das camadas dos quatro pavimentos investigados. Aliando-se estas informações às médias e variâncias dos módulos de resiliência obtidos nas retroanálises, foi possível inferir que o parâmetro mais relevante para a variância da deformação de tração no revestimento, e consequentemente na vida de fadiga desta camada, foi o módulo de resiliência da camada de base. As análises com o método FOSM permitiram ainda identificar que a variável mais relevante para as deformações de compressão no topo do subleito é a espessura da camada de base, seguida do módulo de resiliência do próprio subleito. Os resultados aqui obtidos apontam inequivocamente para a necessidade de maior controle construtivo com relação às espessuras das camadas do pavimento e, principalmente para o controle de compactação rigoroso de modo a obter os módulos de rigidez adequados ao projeto. Como alternativa ou complementação ao controle topográfico, o uso de GPR se mostrou extremamente eficiente na identificação das espessuras das camadas, quando há diferenças claras entre os materiais, como no caso de pavimentos rígidos. Entretanto, para pavimentos flexíveis que usam materiais granulares de origem semelhante, a identificação não é tão clara e só foi possível com a introdução de refletores metálicos nas interfaces das camadas durante o processo construtivo. O uso de análise probabilística com o método FOSM também s e mostrou bastante promissor, mas deve-se atentar para outras v ariáveis aleatórias relativas a o ambiente e ao tráfego, bem como a necessidade de melhor es modelos de desempenho que incorporem a influência destes fatores. ___________________________________________________________________________________ ABSTRACT The Ground Penetrating Radar (GPR) or Georadar is used in this thesis as an indirect surveillance tool to determine the thickness of layers of flexible and rigid pavements. After na adequate calibration using traditional trench opening procedures, the GPR provides a nondestructive means to obtain subsurface data, which can be swiftly processed and interpreted. GPR was applied to survey two experimental flexible pavement segments; one in Campo Verde (PECV), and the other in Cuiabá (PAA), both in Mato Grosso State, Brazil. The GPR was also applied to rigid pavements in the Federal Highway BR-101 (NE) and at the airplane parking area of Santos Dumont airport (RJ). The results show high variance of the thicknesses of layers for all pavements analyzed. The mean thickness values were used as input for a computational code, named Kenlayer, which can be used to estimate the moduli of resilience of each layer, with the aid of a back analyses procedure. In this case, the user must interactively search for the set of layer moduli which yields analytical surface deflections that best fit the experimental deflections obtained in field using the Benkelman beam method. After acquisition of the layers' thicknesses using the GPR and the estimates of moduli using the back analysis with Kenlayer, this program is run once more to determine the values of the maximum tensile strain acting in the lower fiber of the asphalt course layer and the maximum value of compressive strain acting at the top of the subgrade layer. These strains values are used, a posteriori, to estimate the critical number of passes of an equivalent single axis load that leads to fatigue failure of the surface course and excessive permanent deformation of the subgrade, using performance models proposed by the Asphalt Institute. The mechanist pavement analyses using Kenlayer give deterministic values of strains, based on the Theory of Elasticity for multiple layers. The analyses take as input the traffic load and the mean values of layer thickness and moduli; however these variables show high dispersion what justifies the use of probabilistic methods. Here the author chose to use the FOSM (First Order Second Moment) method, because it provides a means of sensitivity analyses to investigate which independent variables has greater influence on the output values of strains and critical number of load passes. The field surveillance using GPR along highway BR-101/NE clearly indicated the inadequate installation of the dowel bars in the rigid Portland concrete plates. It was verified that only 5% of the plates had the bars installed according to the design recommendations. Furthermore the GPR data was very important to determine the as built thicknesses of the pavement layers. The FOSM analysis using the information of mean values of thicknesses and their variance, together with the mean values and variance of the moduli, allowed to determine that the value of the modulus of resilience of the base layer was the most relevant single parameter for the determination of the tensile strain, and therefore the fatigue life of the surface course, in all cases investigated. The FOSM analysis also identified the modulus of resilience of the subgrade, as the most relevant parameter for the accumulated permanent strain of this layer. The results presented in this thesis unequivocally demonstrate the importance of a rigorous control of the constructive process of the pavement structure, mainly with respect to the topographical control of the layer thicknesses and a more rigid control of the compaction procedure, which ultimately determine the moduli of the constructed layers. The GPR could effectively determine the thicknesses of the layers of rigid pavements, due to the great difference in their electrical properties. However, this identification is not clear in the case of granular materials with similar properties, such as used in the case of the flexible pavements analyzed, but the identification was possible with the introduction of metallic reflectors in the interface of the layers during construction. Finally the use of probabilistic analyses using FOSM was effective, but attention must be paid to other random variables such as climate and traffic load, and better performance models should be investigated to include the effect of these factors in the ultimate life of the pavement.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, 2014. As Estações de Tratamento de Água (ETA) e de Esgoto (ETE) geram como subprodutosde sua operação uma grande quantidade de lodo, que é considerado resíduo sólido pela ABNT10.004/2004 (Associação Brasileira de Normas Técnicas). A disposição final dos resíduos, semum adequado gerenciamento, pode resultar em danos aos seres humanos e ao meio ambiente constituindo-se em passivo ambiental a evitar. Este trabalho teve como finalidade verificar a possibilidade de utilização dos referidos resíduos em concreto betuminoso usinado a quente proporcionando a sua melhoria de comportamento, sem levar em conta nessa fase inicial os custos diretos do tratamento e nem do passivo ambiental. Para possibilitar a incorporação dos resíduos lodos de ETA e de ETE no Concreto Asfáltico utilizou-se um moinho mecânico a fim de tornar o material passante pela peneira número 200. Os resíduos foram adicionados à misturas de duas formas: i) via úmida; ii) via seca. Na primeira, se colocaram em várias temperaturas de secagem (200°C, 300°C, 500°C, 800°C e seco ao ar) ao ligante asfáltico, já no segundo caso, realizando secagem a 175 °C para logo ser adicionado ao agregado miúdo. A interação ligante-lodos foi avaliada por meio dos ensaios de massa especifica, consistência e perda de massa ou variação RTFOT. Os lodos de ETA calcinados a 500°C apresentaram melhoria nas propriedades mecânicas e de adesividade. Já os lodos de ETE, secos à temperatura de aquecimento do ligante, e adicionados sobre o agregado miúdo apresentaram incrementos nas propriedades mecânicas. O estudo permitiu concluir que a utilização dos lodos de ETA ede ETE no concreto betuminoso para fins de construção rodoviária é viável quanto aos aspectos técnico e ambiental, sendo que pesquisas futuras serão importantes para um maior entendimento do comportamento dessas misturas e validação das conclusões a que se chegou. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT Water Treatment Stations (WTS) and Sewage Treatment Stations (STS) generates alarge amount of sludge as products of their operations, these products are considered solid wasteby the ABNT 10004/2004 (Associação Brasileira de Normas Técnicas), and, without a propermanagement, the final disposal of waste can result harmful to the humanity and to theenvironment by cause pollution. So, that is an environmental issue to be avoided. This studyaimed to verify the usability of such waste in asphalt binders for hot asphalt concrete to knowif is this mixture could provide an improvement in its behavior, without taking into account, inthis initial phase, the direct costs of treatment and/or environmental liabilities. To facilitate theincorporation of WTS and STS sludge waste into the asphalt concrete was used a mechanicmill, in order to make the material pass through the sieve number 200. The residues were addedto the mixture by two ways: i) dry, and ii) wet. The first mixture was made subjecting thesamples to several high drying temperatures (200°C, 300°C, 500°C, 800°C and air dried) tothen add the asphalt binder; in the second case, the sludge was dried at 175 °C and added intothe fine aggregate. The sludge-ligand interaction was evaluated by the specific gravity tests, theconsistency and by the weight loss or variation RTFOT. The calcined WTS sludge (500 °C)showed improvement in mechanical and adhesion properties. While the STS sludge, dried atthe binder heating temperature, and added over the fine aggregate, showed increase only inmechanical properties. Therefore, the study conclude that the use of WTS and STS sludge’s inasphalt concrete, for road construction, is viable for technical and environmental aspects,however, future studies are needed to validate these results.

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A prática tem mostrado que pavimentos asfálticos dimensionados através do método vigente no País, baseado no CBR, não atendem às solicitações geradas pelo tráfego e o clima. Para superar o desafio de desenvolver-se um método empírico-mecanístico, no ano de 2009, com apoio da PETROBRAS, foi implantado o Projeto Rede Temática de Asfalto. O Projeto visa conhecer melhor os materiais empregados e o desempenho de pavimentos em diversas regiões do Brasil. Para tal, está sendo criado um banco de dados com abrangência nacional para, posteriormente, desenvolver um Sistema de Dimensionamento de Pavimentos Asfálticos. Neste contexto, a pesquisa relatada nesta Tese teve como objetivo acompanhar a execução e monitorar o desempenho de pavimentos na rodovia BR-290/RS. Ao longo de três anos, acompanhou-se a evolução da capacidade estrutural e da condição funcional de dois pavimentos constituídos por revestimento em concreto asfáltico polimerizado, base e sub-base granulares e reforço do subleito em areia ou pedra. Previamente, todos os materiais foram caracterizados em laboratório, com ênfase nos ensaios de fadiga na mistura asfáltica do revestimento, visando obter, no futuro, fatores laboratório-campo para estimativa da vida de fadiga dos pavimentos. A execução dos pavimentos foi acompanhada in situ, com um controle de qualidade muito completo. Com periodicidade, foram realizados levantamentos de deflexões, de deformações permanentes, de defeitos superficiais e de textura. O volume de tráfego também foi periodicamente avaliado, resultando em um tráfego da ordem de 2,5x106 (NAASHTO) por ano. Os pavimentos vêm apresentando desempenho superior ao previsto por modelos, pois se estimava inicialmente que a vida de fadiga do pavimento seria inferior a dois anos, mas após três anos de tráfego, o trecho monitorado I apenas apresentou trincamento com grau de severidade baixo. Já em termos de deformações permanentes, ao final do segundo ano de tráfego a trilha de roda externa apresentava afundamento médio de 5 mm, considerado elevado para o tempo de uso. Ficou evidenciado que a irregularidade é muito mais afetada pela qualidade da construção do que pelo tráfego atuante. No global, foi comprovada a importância de se sistematizarem os monitoramentos com base nos manuais desenvolvidos no Projeto Rede Temática de Asfalto. Essa sistematização resultará em um futuro próximo na primeira versão do Sistema de Dimensionamento de Pavimentos Asfálticos. Practice has proved that asphalt pavements designed according the Brazilian method, based in CBR curves, rarely stand stresses due to trucks traffic and the climate. With the purpose of facing the challenge of developing a mechanistic-empirical pavement design method, in 2009, the Asphalt Thematic Network Program was launched, counting on PETROBRAS support. The Program aims at better comprehending paving materials behavior and asphalt pavements performance under loading, considering the diverse regional climate conditions in Brazil. Thus, a national data base is being created, which will latter allow the development of a system for designing asphalt pavements. In this context, the research related in this Thesis had the objective of following the construction and monitoring the performance of asphalt pavements on Highway BR-290, in Rio Grande do Sul state. During three years, the evolutions of the bearing capacity and functional condition of asphalt pavements, with modified binders wearing courses, granular bases and sub-bases layers and subgrade reinforcements made of sand or rocks, were monitored. Previously, paving materials had been characterized by means of laboratory tests. Emphasis was given to fatigue tests on asphalt concrete specimens since shift factors will be needed to estimate the accumulated traffic volume that the pavements will stand until severe bottom-up cracking occurs. Pavements construction was carefully followed in order to fully know construction quality. Every 6 or 12 months, surveys were carried out to measure pavement deflections, permanent deformation (rutting and roughness) and texture and to identify surface distresses. It was evaluated that a yearly traffic volume of 2.5 millions of equivalent single axle load. Pavements performance has exceeded models predictions. It was expected that after two years of traffic the pavements would be severely cracked; however, just after three years of traffic only a few isolated fatigue cracks appeared on the surface of one section. Regarding permanent deformation, in the outer wheel path rut depth averaged 5 mm, a rather high value. It was shown that roughness is highly affected by construction quality, traffic having less effect. All in all, it was proved the importance of monitoring standardizing, based on manuals developed as a part of Asphalt Thematic Network Program. That standardization will produce, in a near future, the first version of a new Brazilian Mechanistic-Empirical Asphalt Pavements Design Method.

This paper presents a strategy to increase the accuracy and computational efficiency of the flexible pavement analysis based on the use of infinite elements. The mixed mesh generation, composed of finite and infinite elements, is performed in order to guaran-tee accurate results. The vertical displacement and stresses are calculated and the results are compared with the ones found in the litera-ture. The computational efficiency and the accuracy of the results are compared when conventional and mixed meshes are adopted. The numerical examples show that the use of infinite elements improve the computational efficiency and the accuracy of the results. Thus, this approach is strongly recommended for practical use in the analysis and design of flexible pavements. Este trabalho apresenta uma estratégia para aumentar a precisão e a eficiência computacional da análise de pavimentos fle-xíveis baseada no uso de elementos infinitos. A geração da malha mista, composta de elementos finitos e infinitos, é realizada de forma a garantir a qualidade dos resultados. Os valores de deflexões e tensões obtidos são comparados com os encontrados na literatura e os resultados de malhas de elementos finitos são comparados, quanto à eficiência computacional e precisão, com os encontrados a partir de malhas mistas. Os exemplos numéricos atestam que os elementos infinitos melhoram tanto a eficiência da análise quanto aprecisão das respostas mecânicas calculadas. Portanto, esta abordagem é fortemente recomendada para a utilização prática na análise e projeto de pavimentos flexíveis.

Mestrado em Engenharia Geológica Esta dissertação aborda os métodos de reciclagem dos pavimentos assim como a sua execução. São ainda abordadas as etapas necessárias à execução de uma obra de vias de comunicação desde o seu projeto e dimensionamento até ser posto em prática. O presente trabalho está dividido em cinco partes principais. Uma parte inicial onde é feito o aprofundamento sobre a temática dos pavimentos flexíveis. De seguida aborda-se a reciclagem dos pavimentos desde os processos de reciclagem, os locais onde é efetuada e os diferentes tipos existentes. Nos últimos três capítulos principais é feito o relato das ações elaboradas em direção de obra durante o estágio curricular na empresa MRG- Engenharia e Construção, SA. nas empreitadas do Cartaxo e de Ovar. This paper discusses the methods of recycling of pavements as well as their implementation. It also covers the steps necessary to perform a work of roads since its design and sizing to be in place. This paper is divided into five main parts. An initial part which is made further exploring the issue of flexible pavements. Then addresses the recycling of pavements from recycling processes, the places where it is made and the different types available. In the last three chapters is done the main report of the actions developed in the direction of the work during the traineeship at the company MRG-Engineering and Construction SA. for works of Cartaxo and Ovar.

Surface treatment is one of the main bituminous wearing courses applied in flexible pavements in Brazil. This is due its use in roads with low to medium traffic volume, as well as in the conservation and preventive maintenance. Among the surface treatments, the Simple Surface Treatment (SST) and the Double Surface Treatment (DST) represent together 63% of the state roads in Ceará. Microsurfacing has increased its application in the last years. The composition of a SST as a first layer and a microsurfacing as a second one is known as Cape Seal (CS), and it has as an advantage the combination of the characteristics of these two techniques. However, there is still no application of Cape Seal in Ceará. The main objective of this research is to develop a laboratory procedure to evaluate the cape seal performance when using steel slag or mineral aggregates. The laboratory procedure developed was separated in four different procedures that began with the characterization of the materials, mix design, performance test using the Wet Track Abrasion Test, and a lab traffic simulator. The characterization results of steel slag attend the safety parameters recommended by technical specifications. The steel slag’s specimens were analyzed with the lab traffic simulator and showed better results when compared to the mineral aggregate considering surface deterioration, rutting and roughness. The results indicated the applicability of steel slag in both CS and DST. The laboratory procedure results indicated that cape seal, when compared to double surface treatment with respect to technical and economic parameters, showed a better capacity to absorb loads and presented lower deterioration. However, the cape seal's application should be carefully considered in the project’s feasibility. The results showed that cape seal is recommended to roads that require a better quality wearing course, when compared to double surface treatment. Os tratamentos de superfície se apresentam como um dos tipos de revestimentos asfálticos mais aplicados em pavimentos flexíveis nas rodovias brasileiras. Isso se deve a sua utilização na construção de rodovias de baixo e médio volume de tráfego, bem como na conservação e manutenção de pavimentos existentes. Dentre os tratamentos de superfície, destacam-se o Tratamento Superficial Simples (TSS) e Duplo (TSD), que juntos representam 63% da malha rodoviária pavimentada do estado do Ceará, e o Microrrevestimento Asfáltico (MRAF), cuja aplicação tem crescido ao longo dos anos. A junção do TSS e MRAF é conhecida como Cape Seal (CS) e tem como diferencial reunir características de ambos os tratamentos, entretanto, sem aplicação conhecida em rodovias cearenses. A dissertação tem como objetivo geral desenvolver um programa experimental que avalie o desempenho do CS em laboratório para um agregado mineral (AM) e um agregado siderúrgico (AS). Na metodologia desenvolvida no estudo, dividiu-se o programa laboratorial em quatro procedimentos experimentais que conduziram o desenvolvimento da pesquisa desde a caracterização dos materiais utilizados, moldagem e dosagem dos corpos de prova, até a realização dos ensaios de desempenho e avaliação dos pavimentos testados em um simulador de trafego de laboratório. Os resultados da caracterização do AS atenderam com segurança aos parâmetros recomendados pelas especificações técnicas. Os corpos de prova confeccionados com agregado siderúrgico e submetidos ao simulador de tráfego apresentaram resultados melhores do que o agregado mineral quanto à avaliação ao desgaste, deformação e rugosidade, indicando assim a potencialidade do AS em tratamentos do tipo CS e TSD. Observou-se, diante do programa experimental executado, que o cape seal quando comparado ao TSD através de parâmetros técnicos e econômicos, apresentou uma melhor capacidade de absorção de cargas, maior qualidade de rolamento e menor desgaste. Entretanto, quanto ao aspecto de custos, a aplicação do CS deve ser analisada cuidadosamente diante da viabilidade do projeto. Acredita-se que o cape seal seja aconselhável para rodovias que necessitem de um revestimento de melhor qualidade quando comparado ao TSD

Em Portugal, nas últimas duas décadas, verificou-se um forte investimento na construção rodoviária. Actualmente, nota-se uma diminuição na construção de novas estradas. Desta forma, surge, um novo desafio: manter a rede rodoviária construída em bom estado de conservação. Existem diversos processos de reabilitação de pavimentos flexíveis, desde a execução das chamadas "camadas de reforço" até às técnicas de reciclagem de pavimentos degradados, passando, ainda, por técnicas de tratamento das fendas existentes nos pavimentos. Esta dissertação tem como objectivo o estudo da aplicação de betumes modificados com incorporação de borracha em pavimentos rodoviários. Procura-se desenvolver o conhecimento sobre este tema dando particular atenção às múltiplas soluções existentes. É também feita uma breve revisão bibliográfica sobre conservação e reabilitação de pavimentos rodoviários flexíveis, sendo feita referência à sua caracterização estrutural e funcional, às degradações que os afectam e às técnicas de conservação e reabilitação existentes. De seguida, desenvolve-se o tema relacionado com o betume modificado com borracha, onde se mencionam os materiais integrantes, as características e os processos de fabrico. São estudadas as misturas betuminosas com betume modificado com borracha, mencionando os vários tipos de misturas, as principais aplicações, as vantagens e desvantagens e a sua utilização em Portugal. Finalmente, é realizado um estudo de aplicação de várias misturas betuminosas, entre misturas convencionais e modificadas com borracha, para efeito de comparação da sua vida útil.

Submitted by Ana Lavado (alavado@sa.isel.pt) on 2012-06-14T15:12:25Z No. of bitstreams: 1 Estudo da utilização de fibras em misturas betuminosas.pdf: 239538 bytes, checksum: c6c918b290d224ae4e1db3a2e144eba1 (MD5) Made available in DSpace on 2012-06-14T15:12:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Estudo da utilização de fibras em misturas betuminosas.pdf: 239538 bytes, checksum: c6c918b290d224ae4e1db3a2e144eba1 (MD5) Previous issue date: 2012-02

Tese de mestrado. Mestrado Integrado em Engenharia Civil - Especialização em Vias de Comunicação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil de Construção Desde a constituição das primeiras civilizações, as estradas sempre desempenharam um papel fundamental no desenvolvimento das sociedades, permitindo a aproximação de pessoas e facilitando as trocas comerciais entre povos. Nos dias que correm, verifica-se uma crescente utilização das estradas, o que conduz a um aumento das exigências de conforto, segurança e durabilidade que estas devem apresentar. Dada a situação económico-financeira instável que se vive actualmente um pouco por todo o mundo, torna-se necessário assegurar que os investimentos realizados na construção de estradas garantam a durabilidade desejada e condições de utilização satisfatórias. Em Fevereiro de 2009, a empresa Estradas de Portugal, S.A. (EP) publicou um novo Caderno de Encargos Tipo Obra (CETO) para pavimentação, que veio substituir o anterior de 1998, publicado pela extinta JAE. Esta actualização pretendeu adaptar o documento nacional face ao acervo normativo europeu em vigor e às novas práticas tecnológicas. Com esta uniformização, foram introduzidos novos critérios e valores limite para a aceitação/rejeição de camadas, tendo em vista a verificação da qualidade de execução após a construção. Foram igualmente adicionados aos critérios, penalizações económicas que permitem a aceitação de um requisito em situação de qualidade inferior. Tendo em conta os novos valores limite adoptados pela EP para os diversos requisitos, elaborou-se um estudo comparativo entre estes dados e os utilizados por outras entidades com actividade em Portugal, assim como com outras a actuar no Brasil, Espanha e Inglaterra. Foi também avaliada a relação dos valores das penalizações económicas com a perda de vida do pavimento que conduz à sua aplicação, tendo em conta os valores de penalização e os intervalos da sua aplicação. Constatou-se que para a verificação da porosidade das camadas betuminosas, existe uma diminuição da exigência do critério de aceitação em comparação com o anterior CETO da JAE, por via da aplicação de penalizações económicas que permite a sua permanência no pavimento, mas que de um modo geral os valores limite dos critérios actualmente em vigor são mais exigentes que os anteriores.

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil Construção As infra-estruturas rodoviárias sofreram uma grande evolução, principalmente a partir da Segunda Guerra Mundial. Em Portugal verificou-se uma evolução de forma mais notória com o desenvolvimento do Plano Rodoviário Nacional 85 (DL 380/85) e com a adesão à CEE em 1985 e posteriormente com o Plano Rodoviário Nacional 2000 (DL 222/98). Os principais objectivos de evolução das infra-estruturas rodoviárias e dos tipos de pavimentos que as constituem são a tentativa de melhoramento das características mecânicas e a redução de custos proveniente desse melhoramento. Na sequência desta evolução dos pavimentos, surgiu em 1999 a primeira aplicação, em Portugal, de misturas betuminosas com betumes modificados com borracha. Em Portugal a maioria dos pavimentos são do tipo flexível, razão pela qual esta dissertação abordará apenas esse tipo de pavimentos. O trabalho baseia-se numa análise das propriedades do betume e da borracha de pneus, na sua interacção e no comportamento estrutural e funcional das misturas betuminosas produzidas com estes materiais. Para tal foram analisados vários estudos de forma a perceber esses comportamentos. Do ponto de vista estrutural surgem com o objectivo de melhorar a resistência ao fendilhamento, retardar a reflexão de fendas, aumentar a vida à fadiga, melhorar a resistência às deformações permanentes e formação de rodeiras. Na perspectiva funcional visa essencialmente reduzir o ruído de circulação, aumentar a aderência pneu/pavimento, reduzir o efeito de projecção de água e reduzir o fendilhamento. Neste documento, existem mais referências aos betumes modificados com alta percentagem de borracha, por ser a técnica com mais aplicações em Portugal e com misturas homologadas pelo LNEC. Os resultados mostram um aumento da resistência à fadiga, às deformações permanentes e diminuição do ruído dos pavimentos constituídos por misturas betuminosas modificadas com borracha relativamente a outro tipo de misturas. De acordo com o estudo económico simplificado realizado, concluiu-se que a aplicação de misturas betuminosas com BMB tem custos inferiores no final de uma obra de reabilitação da camada de desgaste do pavimento. Pelo contrário, na construção de uma nova infra-estrutura rodoviária os custos apresentados são superiores para a aplicação de misturas com BMB quando comparados com as misturas convencionais.

Ao longo dos anos em que um pavimento rodoviário se encontra ao serviço é solicitado pelas ações das condições climáticas e do tráfego, as quais contribuem para uma diminuição da qualidade das características mecânicas e funcionais dos materiais que constituem o pavimento. Normalmente, essas solicitações contribuem para o aparecimento de patologias nos pavimentos as quais afetam a segurança e a comodidade em termos de circulação rodoviária. Assim, é fundamental garantir o controlo das degradações dos pavimentos, avaliando, ao longo do tempo, a capacidade estrutural dos pavimentos, de forma a garantir um comportamento adequado, efetuando a avaliação estrutural e, quando necessário, realizar reabilitação estrutural dos pavimentos. No presente trabalho realiza-se uma abordagem no sentido de caracterização do comportamento estrutural de pavimentos e o consequente estudo de reabilitação. Neste contexto, foram realizados ensaios in situ num trecho de estrada que apresentava algumas degradações superficiais, usando um deflectómetro (Viga Benkelman), efetuando-se o registo das deflexões, determinando as propriedades de deformabilidade de cada camada que constitui o pavimento, permitindo, assim, a avaliação do comportamento estrutural do mesmo. As deflexões medidas para os diferentes ensaios realizados ao trecho de estrada permitiram a delineação de linhas de influência que ilustram o desenvolvimento duma deformação reversível do pavimento e que é exclusiva para cada ponto de ensaio. No processo de análise dessas deflexões, foi possível identificar a influência que cada camada do pavimento tem na forma da linha de influência. Posteriormente, foram estudadas propostas de soluções de reabilitação estrutural ao pavimento, tendo como objetivo uma melhoria da qualidade do pavimento e, por sua vez, um aumento do tempo de vida do pavimento. Over the years that a road pavement is in the service is requested by the actions of weather and traffic, which contribute to a decreased quality of functional and mechanical characteristics of the materials that make up the pavement. Typically, these applications contribute to the appearance of diseases which affect pavements safety and convenience in terms or road traffic. Thus, it is important to ensure control of degradation of pavements, evaluating, over time, structural capacity of pavements, to ensure appropriate behavior, effecting the structural evaluation and, where necessary, carry out structural rehabilitation of pavement. In the present work realized an approach to characterize the structural behavior of pavements and subsequent study of rehabilitation. In the context, tests were performed in-situ on a stretch of road that had some surface degradation, using an deflectometer (Benkelmam Beam), making up the registration of deflections, determining the deformability properties of each layer which constitutes the pavement, thus allowing the evaluating of the structural behavior of the same. Deflections measures for the different tests the stretch of road, allowed the delineation of influences lines that illustrate development of a reversible deformation of the pavement and that is unique for each test point. In the process of analysis of these deflections, it was possible to identify the influence that each pavement layer has the shape of influence line. Posteriorly, were studied proposed solutions to the pavement rehabilitation structure, aiming to improve the quality of the pavement and, in turn, increase the life of the pavement.

Orientador: Rita Moura Fortes Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo. Resumo: No Brasil é significativo o crescimento do uso do equipamento tipo Falling Weight Deflectometer - FWD para o levantamento deflectométrico e posterior caracterização estrutural de pavimentos existentes. Esta caracterização ainda é realizada somente através da medida de deflexão máxima. Contudo, o conhecimento isolado da deflexão máxima (D0) pode não ser suficientemente conclusivo para se diagnosticar a condição estrutural do pavimento. Sendo assim, o presente estudo tem como objetivo, por meio de estudo paramétrico, propor uma metodologia simplificada de avaliação da condição estrutural de pavimentos asfálticos com base granular utilizando as medições da bacia deflectométrica. A determinação de parâmetros de curvatura da bacia de deformação, obtidos através de um levantamento deflectométrico, serão utilizados para o desenvolvimento de correlações destes com as deformações críticas geradas na estrutura do pavimento quando solicitado. Através das correlações obtidas, propõem-se modelos simplificados para estimar a vida remanescente de um pavimento em função dos parâmetros deflectométricos. A metodologia proposta mostrou-se promissora. O aproveitamento das informações da bacia deflectométrica pode auxiliar na solução de restauração do pavimento, evitando defeitos precoces por falhas no diagnóstico Abstract: In Brazil it is significant the increase in the use of an equipment type Falling Weight Deflectometer - FWD for deflection analysis and structural characterization of existing pavements. This characterization is still held only through a maximum deflection measure. However, the isolated association of maximum deflection (D0) may not be conclusive enough to diagnose the structural condition of the pavement. Thus, the current study aims, through parametric study, to propose a simplified structural assessment methodology of asphalt pavement condition with granular base using measurements of deflection basin. The determination of deflection basin parameters, obtained through deflection measurements, will be used for the development of these correlations with significant deformation of pavement structure generated when prompted. Through the correlations obtained simplified models will be proposed to estimate the remaining life of a pavement according to deflection parameters. The proposed methodology has proved to be promising. The use of the information on deflection basin can help out in troubleshooting pavement rehabilitation, avoiding premature failures in diagnosing faults Mestrado Transportes Mestre em Engenharia Civil

O objectivo desta dissertação é o estudo do módulo de deformabilidade das camadas betuminosas em pavimentos flexíveis, mais concretamente, no que respeita à influência da temperatura nesta mesma propriedade. Procura-se estudar os diversos métodos de correcção do módulo de deformabilidade existentes para diferentes temperaturas. Para isso, desenvolvem-se e calibram-se novos métodos com o objectivo de permitir uma correcção expedita e simples do módulo de deformabilidade em função da temperatura, tendose desenvolvido novas abordagens ao nível da estrutura do método e ao nível dos pressupostos em que o método se baseia. Todos os métodos desenvolvidos foram implementados num software intuitivo. Inclui-se ainda neste trabalho uma análise crítica às diversas vantagens e desvantagens de cada método de correcção apresentado, tendo em conta não só a precisão, mas também a consistência e simplicidade. Estuda-se ainda a influência da correcção do módulo de deformabilidade no tempo de vida útil de diversos pavimentos em diferentes condições. Isto permite investigar a relevância dos erros inerentes à correcção do módulo para a obtenção de tempos de vida útil mais fiáveis.The objective of this dissertation is the study of the modulus of bituminous layers in flexible pavements, and mainly the influence of temperature in this property. Several existing methods of temperature adjustment of the modulus are studied. To that end, new methods are developed and calibrated with the purpose of providing an easy and quick adjustment of the modulus based on the temperature. Several new approaches were studied regarding the structure of the adjustment methods and the conjectures they are based upon. All developed methods were implemented in an intuitive software. Also included in the present work is a critical analysis of the various advantages and disadvantages of each adjustment method presented, taking into consideration not only their precision, but also their consistency and simplicity. Additionally, the influence of the temperature adjustment of the modulus on the useful lifetime of pavements under different conditions is studied. This allows the investigation of the relevance of errors inherent to the adjustment of the modulus in the calculation of more reliable useful lifetimes.

Em Portugal os pavimentos flexíveis integram a grande maioria da rede rodoviária, encontrando-se muitos deles no fim da sua vida útil. A reabilitação desses pavimentos é por isso cada vez mais uma preocupação actual, sendo a selecção do processo de reabilitação mais adequado função de aspectos de ordem técnica, económica e ambiental. No que diz respeito à reabilitação de pavimentos rodoviários flexíveis, além das soluções tradicionais, que normalmente passam pela fresagem e aplicação de novas camadas, a técnica de reciclagem, permite que os materiais provenientes das camadas degradadas do pavimento sejam novamente utilizados na reabilitação desse ou de outro pavimento. Esta dissertação procura documentar a técnica de reciclagem de pavimentos flexíveis, que em função de diferentes variáveis com influência no processo construtivo, como seja o local de reciclagem, a temperatura a que se dá o processo e o ligante utilizado, dão origem a diferentes processos construtivos e consequentemente a diferentes tipos de reciclagem. No presente trabalho são apresentados os diferentes tipos de reciclagem de pavimentos flexíveis, suas especificidades, materiais construtivos e fases de construção, bem como as vantagens e desvantagens associadas a cada um dos tipos de reciclagem, de modo a definir em que situação é que cada uma deles constitui uma alternativa viável de reabilitação de um pavimento flexível degradado.

This paper aims to analyze the Ground Penetrating RADAR as tool in the determination of the thickness of the layers of the flexible road pavement of automatic way and the density of the asphalt layer supported by integrated testing of GPR and geotechnical data. The first experiment was conducted at the Presidente Dutra highway (BR116), Pirai - RJ, while the data for the second experiment were obtained from the BR040 highway, Sete Lagoas - MG. In order to achieve the objectives of this study, two methodologies were developed: the first one, directed to the identification of the thicknesses of the layers of flexible pavements of automated way; the second one, focused on determining the density of the layer of asphalt surfaces. The first methodology showed promising results, once it presented good classification results for the classes 1 (off-set) and 3 (macadam), however, was confusion between the "blocks" classified for the classes 2 (asphalt) and 4 (subgrade). A possible alternative, for improvement, would be: to use other texture extractor of the wavelet transform family; to use another type of interpolation, using a that better represents the trends of the coefficients to be generated the surface; to increase the number of training and testing samples, or even to use another type of classifier, such as Artificial Neural Networks. However, this is a field that is worth being investigated more deeply, since the results proved to be significant. The second methodology, regarding the correlation of the density of the asphalt layer through the dielectric value, measured by means an ground coupled antenna, of 1,6GHz, using the technique of the reflection, it presented satisfactory values in spite of the few sampling points, showing to be a good alternative to determine indirectly the density of the asphalt layer and for future works in the area. Este trabalho tem o propósito de analisar o desempenho do RADAR de penetração no solo como ferramenta na determinação das espessuras das camadas do pavimento rodoviário flexível de maneira automática e a densidade da camada de revestimento apoiado em testes integrados de GPR e dados geotécnicos. O primeiro experimento foi realizado na rodovia Presidente Dutra (BR116), município de Piraí - RJ, em quanto os dados para o segundo experimento foram obtidos na rodovia BR040, município de Sete Lagoas - MG. Para atingir os objetivos do trabalho foram elaboradas duas metodologias: a primeira delas, direcionada à identificação das espessuras das camadas de pavimentos flexíveis de modo automatizado; a segunda, voltada para a determinação da densidade da camada de revestimento asfáltico. A primeira metodologia apresentou, de uma maneira geral, resultados promissores, uma vez que foram bons os resultados de classificação para as classes 1 (off-set) e 3 (macadame), no entanto, houve confusão entre os “blocos” classificados para as classes 2 (revestimento) e 4 (subleito). Uma possível alternativa para a melhoria dos resultados seria mudar o extrator de textura utilizado (transformada wavelet), valeria apena testar outros extratores da família wavelet; outra opção seria utilizar outro tipo de interpolador, usando um que pegue mais as tendências dos coeficientes ao se gerar a superfície; também seria interessante aumentar o número de amostras de treinamento e teste, ou até mesmo, utilizar outro tipo de classificador, como por exemplo, Redes Neurais Artificiais. Todavia, esse é um campo que vale ser pesquisado mais profundamente, uma vez que os resultados alcançados se mostraram esperançosos. A segunda metodologia, referente à correlação da densidade da camada de revestimento através do valor dielétrico, medido por meio de uma antena de contato no solo, de 1,6 GHz, utilizando a técnica da reflexão, apresentou valores satisfatórios apesar dos poucos pontos amostrados, mostrando ser uma boa escolha para se determinar a densidade da camada de revestimento de maneira indireta e para trabalhos futuros na área.