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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2008.tde-10112008-120420
Documento
Autor
Nome completo
Mônica Grassi Nogueira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2008
Orientador
Banca examinadora
Bernucci, Liedi Légi Bariani (Presidente)
Suzuki, Carlos Yukio
Vale, André Felipe
Título em português
Comparação do comportamento em campo de concretos asfálticos com CAP 30-45 e com CAP 50-70 para revestimentos de pavimentos.
Palavras-chave em português
Asfalto
Infra-estrutura de transportes
Pavimentação
Resumo em português
No Brasil é crescente o número de veículos pesados que transitam pelas rodovias do país. Este fato, somado com as altas temperaturas atuantes, tem causado a ocorrência de defeitos precoces nas camadas de revestimento dos pavimentos asfálticos. Em função disso têm sido estudadas alternativas às misturas asfálticas usinadas a quente convencionalmente empregadas como revestimentos de pavimentos em rodovias com alto volume de tráfego. Uma das alternativas que vêm sendo estudadas é a substituição do CAP 50-70, ligante asfáltico mais utilizado no país, por CAP 30-45, devido à maior consistência e viscosidade deste último. Este trabalho compara o comportamento mecânico de misturas asfálticas usinadas com estes dois diferentes ligantes, para fins de utilização em vias de tráfego pesado, e, além disso, analisa as diferenças de desempenho entre misturas projetadas por duas metodologias de dosagem de misturas asfálticas distintas, Marshall e Superpave. Para esta comparação foram analisados os resultados de um estudo de caso realizado na Rodovia Presidente Dutra, onde foram construídos três trechos experimentais com diferentes materiais no revestimento: concreto asfáltico usinado com CAP 50-70 e dosado pelo método Marshall, a mesma mistura dosada pelo método Superpave, e concreto asfáltico com 30-45 dosado pelo método Marshall. Estes três trechos foram submetidos ao ensaio de simulação de tráfego em verdadeira grandeza pelo equipamento HVS. Foram analisados resultados de pesquisa desenvolvida em laboratório e em campo visando a determinação de benefícios e limitações de cada alternativa empregada. Os resultados das análises mostraram que, para as condições estudadas, o concreto asfáltico com CAP 50-70 Superpave apresentou um baixo teor de ligante em sua composição, o que acabou causando problemas em seu comportamento como reflexão de trincas existentes na camada subjacente, maior trilha de rodas em comparação aos outros dois, embora ainda em valor compatível ao limite aceitável. O concreto asfáltico com CAP 50-70 Marshall apresentou um desempenho satisfatório, mas já mostrava ocorrência de alguns defeitos ao final do ensaio como trincamentos e início de trilha de rodas. O concreto asfáltico com CAP 30-45 Marshall apresentou um bom comportamento em campo, com a menor trilha de rodas medida e sem trincamento aparente, sendo recomendada sua utilização em rodovias com tráfego pesado, em condições similares à estudada, onde as deflexões são muito baixas devido à presença de base cimentada. O simulador de tráfego em verdadeira grandeza mostrou-se uma ferramenta eficiente na previsão de comportamento e desempenho de estruturas de pavimento.
Título em inglês
Comparison between the field performance of CAP 30-45 and CAP 50-70 for pavement layers.
Palavras-chave em inglês
Asphalt
Paving
Transportation infra-structure
Resumo em inglês
In the last years, the volume of commercial heavy vehycles that transit through Brazilian highways is increasing. In addition, pavement wearing courses are exposed to the influence of high temperatures, that cause precocious asphalt layer distresses Therefore, asphalt mixture alternatives to the high traffic higwayshave been studied. One of the possibilities is the substitution of CAP 50-70, the most used asphalt binder in the country, for CAP 30-45, due to its higher consistency and viscosity. This thesis compares the mechanical behavior of asphalt concrete using CAP 50-70 with the mixture employing CAP 30-45, concerning the wearing courses for high traffic highways. It is also analysed the differences of mechanical results using Marshall and Superpave mix desing methods. The performance of wearing courses was analyzed based on the results obtained from a study developed at the Presidente Dutra Highway, where three experimental trails were build using different asphalt concretes: a CAP 50-70 mix designed according Marshall, a CAP 50-70 mix designed by Superpave and a CAP 30-45 mix designed by Marshall Method. The three experimental trails were submitted to a full scale traffic simulation test, using the HVS equipment. The results of this research, developed at laboratories and field, where analyzed to determine the benefits and limitations of each of the alternatives. The analyses showed that the mixture using the CAP 50-70 Superpave presented a lower asphalt content, what caused performance problems such as reflective cracks and rutting. The AC using CAP 50-70 Marshall presented a satisfactory performance, however some distresses at the end of the simulation test were occurred. The mixture using CAP 30-45 Marshall presented a good field performance, and its use can be recomended at the high traffic highways, since the strucure provides the necessary stiffness and low deflections. The full scale traffic simulator proved to be an efficient tool in order to preview the pavement structure behavior and field performance.
 
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Data de Publicação
2008-12-12
 
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