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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.3.2009.tde-11082009-120234
Documento
Autor
Nome completo
Walter Canales Sant'Ana
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2009
Orientador
Banca examinadora
Bernucci, Liedi Légi Bariani (Presidente)
Barroso, Suelly Helena de Araújo
Furlan, Ana Paula
Leite, Leni Figueiredo Mathias
Suzuki, Carlos Yukio
Título em português
Contribuição ao estudo de solo-emulsão em pavimentos de rodovias de baixo volume de tráfego para o Estado do Maranhão.
Palavras-chave em português
Estabilização dos solos
Infra-estrutura de transportes
Pavimentação asfáltica
Resumo em português
O Estado do Maranhão possui uma rede de aproximadamente 55.000 km de estradas, em sua grande maioria com volumes diários médios inferiores a 400 veículos, e uma baixa densidade de rodovias pavimentadas (0,02 km/km²). Os recursos escassos das administrações públicas impossibilitam a realização de novas obras de pavimentação no Maranhão, em ritmo adequado para que alcance padrões similares aos dos Estados brasileiros mais desenvolvidos. A busca de alternativas de pavimentação ou de melhoria da trafegabilidade das estradas, empregando materiais disponíveis na região e técnicas que sejam introduzidas facilmente no meio técnico local, foi a motivação central do trabalho. O uso de solo local reduz consideravelmente os custos, por evitar grandes distâncias de transporte, porém muitos solos de ocorrência na região precisam de estabilização para o emprego em pavimentos. A estabilização destes solos por meio de emulsão asfáltica é uma das alternativas existentes e compõe o objetivo central da tese. Apesar de ser uma técnica utilizada no passado, há poucos trabalhos publicados e não se dispõe de uma norma brasileira que trate de um procedimento laboratorial, nem tampouco uma especificação de serviço que trate das técnicas executivas. Neste trabalho, realizouse um levantamento das ocorrências de solo na região da ilha de São Luis e a seleção de quatro solos para mistura com um tipo de emulsão apropriada para esta finalidade. Realizaram-se ensaios básicos de caracterização dos solos e da emulsão asfáltica, testando-se diversas porcentagens de emulsão e de umidade da mistura solo-emulsão. Compactaram-se e curaram-se corpos-de-prova em diferentes condições, de modo a identificar a melhor prática e os eventuais ganhos com o tempo e forma de cura em laboratório. Foram determinadas propriedades mecânicas destas misturas solo-emulsão de forma a qualificar os materiais e compará-los entre si e com os materiais de pavimentação usualmente empregados na região. Conceberam-se dois trechos experimentais, com acompanhamento técnico da execução da obra. Após solicitação ao tráfego, os trechos foram monitorados por meio de deflectometria e evolução das patologias. A pesquisa laboratorial e os trechos concebidos e avaliados possibilitaram a proposição de um procedimento laboratorial para a mistura solo-emulsão e de um método executivo para pavimentos, aplicáveis para a região estudada, mas que podem servir de base para estudos com outros solos e regiões, e melhoria da técnica.
Título em inglês
Contribution to the study of soil-emulsion of low-volume roads for Maranhão State.
Palavras-chave em inglês
Asphalt paving
Soil stabilization
Transportion infrastructure
Resumo em inglês
The Brazilian State of Maranhão has a road network of 55,000-km, mainly with an average daily traffic lower than 400 vehicles and a low density of paved roads (0.02- km/km²). Limited Government funds inhibit new paving works, so the State of Maranhão cannot reach road patterns similar to those of other more developed States in Brazil. The search for a paving alternative or for the improvement on the road traffic conditions, using local materials available and procedures that can be easily introduced in the local technical environment, was the prior motivation in this work. The use of a local soil considerably reduces the amount spent on long hauls; however, many occurrence soils in this region need stabilization to be employed in paving works. The stabilization of these soils by asphalt emulsions is one of the current alternatives and is the main purpose of this thesis. Despite being a technique used in the past, there are a few papers published and there is neither a Brazilian standard for guiding laboratory tests nor a service specification concerning construction techniques. In this work, a soil occurrence survey was carried out in the region of São Luis Island and also the selection of four soils to be mixed with one type of emulsion appropriate to this purpose. Basic tests for characterizing the soils and the asphalt emulsion were made, testing several percentages of emulsion and moisture of the mixtures soil-emulsion. Samples were compacted and cured in different conditions, in order to identify the best practice and laboratory way of curing, as well as possible gains over time. Some mechanical properties of those soilemulsion mixtures were determined to qualify the materials and to make a comparison among them and also with paving materials usually employed in the region. Two trial sections were constructed, with technical monitoring of the whole process, including the construction work. After loading by the traffic, they were monitored by means of deflections and defects evolution. The laboratory research and the trial sections studied enabled the development of a proposition containing a laboratory procedure for the mixture soil-emulsion and a paving executive method, applicable to the studied region, but it can serve as a basis for studies of other soils and regions and for improving the technique.
 
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Data de Publicação
2009-08-13
 
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