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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2016.tde-24062016-112354
Documento
Autor
Nome completo
Marcelo Oliveira da Costa
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2016
Orientador
Banca examinadora
Suzuki, Carlos Yukio (Presidente)
Fabbri, Glauco Tulio Pessa
Savasini, Kamilla Vasconcelos
Título em português
Considerações sobre os métodos de dimensionamento estrutural de pavimentos com camadas recicladas a frio com espuma de asfalto.
Palavras-chave em português
Dimensionamento estrutural
Espuma de asfalto
Pavimentos flexíveis
Reciclagem profunda
Resumo em português
A reciclagem profunda com espuma de asfalto tem sido uma alternativa de sucesso para a restauração de pavimentos degradados. Em relação às soluções tradicionais de reabilitação, como os recapeamentos, tem a vantagem de proporcionar a correção de defeitos em camadas inferiores, com a manutenção ou pequena elevação do greide da pista, além de ganhos ambientais, como um menor consumo de materiais virgens da natureza e redução do volume de material descartado. Entretanto, no Brasil não há método para dimensionamento estrutural para esta tecnologia, o que dificulta seu emprego. Para o desenvolvimento de um procedimento de dimensionamento que contemple este tipo de solução, foram estudados métodos presentes na bibliografia internacional: guia da AASHTO de 1993 e Caltrans, dos EUA, TRL386 e TRL611, da Inglaterra, as duas versões do guia sul-africano TG2 e os métodos oriundos do Austroads, tanto o procedimento interino de 2011 como adaptações de órgãos da Austrália e Nova Zelândia. Observou-se divergência de opiniões quanto ao comportamento do material reciclado com espuma de asfalto. Alguns órgãos e autores consideram o comportamento do mesmo mais próximo às misturas asfálticas, sendo o mecanismo de falha o trincamento, e outros o definem como semelhante a um material granular modificado com alta coesão e ruptura devido às deformações permanentes. Correlaciona-se tal associação ao teor de espuma usualmente utilizado nas obras rodoviárias. Outros aspectos que se destacam para este tipo de base são o ganho de resistência ao longo do tempo devido à cura, mesmo com início da operação da rodovia e a importância da infraestrutura remanescente no dimensionamento. Tais fatos foram corroborados pelos estudos de caso e resultados do trecho experimental construído na Rodovia Ayrton Senna - SP 070, monitorado por meio de ensaios deflectométricos com FWD durante um ano. Como resultado do trabalho, foi proposto um procedimento para o dimensionamento estrutural de pavimentos com camadas recicladas a frio com espuma de asfalto utilizando dados deflectométricos que atende o método do Manual de Pavimentação do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e incorpora diferentes aspectos na análise mecanicista. Outras conclusões são a viabilidade técnica a longo prazo da solução mencionada e a importância do controle tecnológico, com ênfase para o monitoramento deflectométrico nos primeiros meses de operação do pavimento para averiguar a evolução da cura do material.
Título em inglês
Considerations on the methods of structural design of cold recycled pavements with foamed asphalt.
Palavras-chave em inglês
Flexible pavements
Foamed asphalt
Full-Depth reclamation
Structural design
Resumo em inglês
Full-depth pavement reclamation with foamed asphalt has been a successful alternative for the rehabilitation of degraded pavements. In relation to the traditional rehabilitation methods, such as overlays, it has the advantage of provide the correction of the lower layer's defects considering the maintenance of the road grade or slight increase of it. Besides that, there are environmental gains, with less consumption for virgin materials and reduction of discarded material volume. However, in Brazil there is no structural design method for this technology, which hinders its use. To develop a design procedure which includes this kind of solution, several international methods were studied, like AASHTO (1993) and CALTRANS, from the USA; TRL386 and TRL611, from England; TG2 guide, from South Africa; and methods derived from the Austroads were studied, both, the interim procedure 2011 and local departments adaptations from Australia and New Zealand. There are divergent opinions of the behavior of the recycled material with foamed bitumen. Some agencies and authors consider the behavior of it similar to the asphalt mixtures, and the failure mechanism cracking due to fatigue. Others define it as similar to modified granular material with high cohesion and disruption due to permanent deformation. Such association is related to the foamed asphalt content usually used in road works. Other aspects that stand for such basecourse material are the gain of strength over time due to cure, even with the beginning of the highway operation and the importance of the remaining pavement's layers in design process. These facts were corroborated by case studies and results of the test section built in Ayrton Senna Highway - SP 070, which was monitored through falling weight deflectometer (FWD) measurements for a year. As result of this work, it is proposed a procedure for the structural design of cold recycled pavements with foamed asphalt using deflectometer data that meets the method of paving manual of the Brazilian National Department of Transport Infrastructure (DNIT). Other findings are the technical long-term viability of that solution and the importance of technological control, with emphasis on the deflection monitoring in early pavement operation to ascertain the evolution of the curing process.
 
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Data de Publicação
2016-06-27
 
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