No presente estudo simulações numéricas de estruturas de pavimento de concreto foram realizadas a fim de investigar a influência do desalinhamento de barras de transferência de carga e de deficiências de espessura das placas na resposta mecânica do pavimento. O dispositivo baseado em tomografia ultrassônica denominado MIRA foi utilizado na inspeção de uma variedade de pavimentos de concreto em serviço: pavimentos de concreto simples em corredores de ônibus na cidade de São Paulo e em um pátio de manobras de um aeroporto na cidade de São Roque; pavimento de concreto armado em uma área de descarga de um supermercado na cidade de Osasco; além de trechos experimentais revestidos com pavimento de concreto continuamente armado e whitetopping ultradelgado no campus da capital da Universidade de São Paulo. Tomou-se proveito de uma pista experimental recentemente construída no campus Butantã com o objetivo de investigar a influência do tipo de base (granular ou asfáltica) e sua planicidade na uniformidade da espessura do revestimento de concreto e no posicionamento das barras de transferência de carga nas juntas transversais. Os resultados das simulações numéricas mostraram que a aderência entre a placa de concreto e a camada de base contribui significativamente na redução das tensões de tração na flexão mesmo em condições mais críticas, como quando as barras de transferência se encontram severamente desalinhadas e as placas de concreto estão sujeitas a diferenciais térmicos elevados. Além disso, a aderência entre as placas de concreto e a camada de base reduz a influência da deficiência da espessura das placas nas tensões de tração na flexão, bem como na vida de fadiga do pavimento. Os resultados dos testes não destrutivos realizados em pavimentos em serviço revelaram significativas deficiências de espessura das placas testadas, além de não conformidades no posicionamento de barras de transferência de carga devido, principalmente, a falhas no processo construtivo que resultaram na falta de planicidade da camada de base. A construção e avaliação da pista experimental mostrou que o emprego de base asfáltica sob a placa de concreto apresenta desempenho superior, no tocante à planicidade e acabamento superficial, quando comparada a base granular estabilizada (brita graduada tratada com cimento), mesmo quando a vibroacabadora asfáltica é empregada no espalhamento do material granular estabilizado no lugar de motoniveladoras. Além disso, o emprego da base asfáltica contribuiu na diminuição da variabilidade longitudinal e transversal da espessura do revestimento de concreto, bem como no menor impacto no desalinhamento vertical das barras de transferência de carga.

In this study numeric simulations of concrete pavements structures were performed to investigate the influence of dowel bars misalignments and variations of slabs thickness on pavement responses. MIRA, an ultrasonic tomography device was used to inspect several concrete pavements in service: jointed-plain concrete pavements in bus corridor lanes in São Paulo city and an airport apron at São Roque; a reinforced concrete pavement built in a supermarket discharge at Osasco; experimental sections of continuously reinforced concrete pavement and ultrathin whitetopping at the São Paulo campus of USP. The study took advantage of a recently built experimental concrete pavement lane at the campus Butantã to investigate the influence of the base type (cemented or asphalt base) and its flatness in the uniformity of the concrete pavement thickness and dowel bars position in the transverse joints. The results of numeric simulations showed that the adherence between concrete slab and base has a significant contribution to reduce the tensile stresses even under most critical conditions, like when the dowel bars are severely misaligned and concrete slabs are subject to high thermal differentials. Additionally, the concrete slab and base bonding reduces the influence of variations in slab thickness on tensile stresses, as well as the pavement fatigue life. The results of nondestructive tests over in-service pavements disclosed significant shortcomings in the concrete slabs investigated, beyond the lack of compliance of dowel bars position due mainly to failures during construction. The new experimental sections denoted those concrete slabs constructed on asphalt bases present superior performance; regarding the flatness and the surface finishing in case of cemented base (cement-treated crushed stone), even when the asphalt paver is used to place the cemented material instead of motor graders. In addition, the use of asphalt base contributed to decrease the longitudinal and transverse variability of the concrete slab thickness, and a minor impact on the dowel bars vertical tilt.