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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2004.tde-07022005-162610
Documento
Autor
Nome completo
Jisela Aparecida Santanna Greco
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2004
Orientador
Banca examinadora
Fabbri, Glauco Tulio Pessa (Presidente)
Bernucci, Liedi Legi Bariani
Ceratti, Jorge Augusto Pereira
Fernandes Junior, Jose Leomar
Parreira, Alexandre Benetti
Título em português
Avaliação da influência de alguns fatores nas propriedades mecânicas de misturas asfálticas densas, à luz da técnica de planejamento e análise de experimentos fatoriais fracionários assimétricos
Palavras-chave em português
asfaltos modificados
deformação permanent
envelhecimento
experimentos fatoriais fracionários
misturas asfálticas
módulo de resiliência
Resumo em português
Trata-se de uma investigação sobre a influência de alguns fatores no comportamento mecânico de misturas asfálticas densas quanto à estabilidade e à flexibilidade. Foram testados três tipos de ligantes, asfalto convencional, modificado com 4,5% de SBS e modificado com 20% de borracha reciclada de pneu; duas distribuições granulométricas do agregado, centros das faixas B e C do DNER (1997); quatro teores de ligante, escolhidos com base nos valores de volumes de vazios e espessuras de película almejados; três condições de envelhecimento a longo prazo, mistura não envelhecida, envelhecida em estufa ventilada a 85ºC por 5 dias e envelhecida por exposição ao tempo por 4 meses; e duas condições de envelhecimento a curto prazo, mistura não envelhecida e envelhecida em estufa ventilada a 135ºC por 4 horas. A técnica de planejamento e análise de experimentos fatoriais fracionários assimétricos foi utilizada para a consideração simultânea dos fatores citados. O comportamento mecânico das misturas foi avaliado através dos ensaios de resistência à tração, módulo de resiliência e fluência por compressão uniaxial estática e dinâmica. A análise de variância dos resultados permitiu a identificação dos fatores com influência significativa nas respostas dos ensaios. O modo como cada fator interferiu nas propriedades apresentadas pelas misturas foi estabelecido através da construção de modelos estatísticos de comportamento. Os resultados mostraram que a adição de modificadores ao asfalto melhora a resistência das misturas à fadiga e à deformação permanente. Os processos de envelhecimento aumentaram os módulos de resiliência das misturas mas diminuíram sua capacidade de recuperação elástica, o que significa queda de resistência à fadiga. Por outro lado, a resistência a deformações permanentes das misturas, inclusive daquelas compostas por asfaltos modificados, aumentou com o envelhecimento.
Título em inglês
Influence evaluation of some factors in the mechanical properties of binder mixtures using design and analysis of asymmetric fractional factorial experiments technique
Palavras-chave em inglês
aging
asphalt mixtures
fractional factorial designs
modified binders
permanent deformation
resilient modulus
Resumo em inglês
This work deals with the influence of some factors in the mechanical behavior of asphalt mixtures stability and flexibility. Three types of binders were tested, conventional one, modified with 4,5% of SBS and modified with 20% of recycled tire rubber. Two aggregate gradations were tested, center of B and C gradations of DNER (1997). Four binder contents were chosen based on the air voids and film thickness. Three types of long-term aging were tested, not aged, aged in a forced-draft oven for 5 days at 85ºC and aged through weather exposition for the period of 4 months. Two types of short-term aging were tested; not aged and aged in a forced-draft oven for 4 hours at 135ºC. The technique of design and analysis of asymmetric fractional factorial experiments was used for the simultaneous analysis of the factors. The mechanical behavior of the mixtures was evaluated based on indirect tensile strength test, resilient modulus test and static and dynamic creep tests. The results of the analysis of variance allowed the identification of factors with significant influence in the answers. The influence of the factors in the mixtures properties was established through statistical models of behavior. The results showed that modified binders improves the mixtures resistance in relation to fatigue and to permanent deformation. The aging processes increased the resilient modulus of the mixtures, but also decreased its capacity of elastic return, resulting in a lost of fatigue resistance. On the other hand, the permanent deformation resistance of the aging mixtures increased, including the mixtures with modified binders cases.
 
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TESE_Jisela_.pdf (5.34 Mbytes)
Data de Publicação
2005-04-07
 
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