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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2012.tde-26072013-113513
Documento
Autor
Nome completo
Poliana Avelar Guimarães
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2012
Orientador
Banca examinadora
Vasconcelos, Kamilla Lima (Presidente)
Aragão, Francisco Thiago Sacramento
Bernucci, Liedi Légi Bariani
Título em português
Estudo da aderência entre camadas asfálticas de pavimentos.
Palavras-chave em português
Aderência
Emulsão asfáltica
Ensaio de cisalhamento Leutner
Geossintéticos
Pintura de ligação
Resumo em português
A aplicação de pintura de ligação entre camadas asfálticas é prática comum em obras de pavimentos novos ou restaurações, sendo importante para garantir a aderência entre as camadas. Esse tratamento da interface geralmente é feito com emulsão asfáltica, que faz com que a estrutura do pavimento trabalhe como um sistema monolítico, evitando problemas de trincamento precoce por fadiga, ou escorregamentos. Esse trabalho tem como objetivo estudar a variabilidade de comportamento dos revestimentos asfálticos quanto à aderência na interface, tendo em vista a taxa aplicada de pintura de ligação, o tipo de emulsão (convencional ou modificada por polímero), a superfície de contato entre as camadas e a presença, ou não, de um sistema anti-reflexão de trincas (geotêxtil e grelha de fibra de vidro). A aderência foi medida por meio do ensaio de cisalhamento direto Leutner, em amostras produzidas em laboratório e extraídas de pista. Foram produzidas placas com dupla camada de revestimento asfáltico, sendo a camada superior um CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente) e a inferior, ora SAMI (Stress Absorbing Membrane Interlayer), ora CBUQ, variando a taxa de aplicação de pintura de ligação na interface (0,0; 0,25; 0,5 e 0,75 L/m2) e o tipo de emulsão aplicada (RR-1C, RR- 1C-E e RR-2C-E), além de testar duas diferentes dimensões para as amostras cilíndricas ensaiadas (100 e 150 mm de diâmetro). Os ensaios de cisalhamento direto foram feitos com carregamento monotônico, à taxa de deslocamento de 50mm/min e à temperatura de 20ºC. Realizou-se o mesmo ensaio também com velocidade de 1 mm/min para avaliar a influência desse parâmetro nos resultados de aderência para as três emulsões testadas. As amostras de pista, com 100 mm de diâmetro, foram retiradas de um trecho experimental na Rodovia Ayrton Senna (SP- 070), do km 38,000 ao 39,500. Os resultados do teste de aderência em laboratório demonstraram influência do tipo de emulsão, da presença de geotêxtil/grelha na interface, do diâmetro da amostra, da textura superficial entre camadas e da velocidade de ensaio nos valores de tensão cisalhante máxima e na taxa ótima de aplicação de emulsão. Os valores de taxa ótima de pintura de ligação foram maiores quando na presença de geotêxtil na interface e para superfícies de contato com maior macrotextura. Quanto à aderência, as amostras com grelha não apresentaram diferença significativa comparadas ao uso de interface somente com pintura de ligação, enquanto as amostras com geotêxtil na interface resultaram em valores bem 8 inferiores de tensão cisalhante máxima. Para ensaios com diferentes tipos de pintura de ligação, as amostras com emulsão modificada nem sempre apresentaram melhores resultados em relação às amostras com emulsão convencional.
Título em inglês
The performance of bond between betuminous layers.
Palavras-chave em inglês
Emulsified asphalt
Geoshyntetics
Interface bond
Leutner shear test
Tack coat
Resumo em inglês
Asphalt tack coat is commonly applied at the interface between asphalt layers during new pavement construction or overlay to ensure proper bond between the layers. This treatment at the interface, usually done with asphalt emulsion, allows the pavement structures to function as a monolithic system, avoiding problems like premature fatigue cracking, or slippage. This study aims to evaluate: (i) the influence of the tack coat type (neat or polymer modified asphalt emulsion), (ii) the application rate, (iii) the surface type, and (iv) the presence, or not, of an anti-reflective cracking interlayer (geotextile and fiber glass grid), in the adhesion properties between asphalt concrete layers. The adhesion between layers was tested through the Leutner shear test in laboratory and field samples. A double-layer system was produced with HMA as the top layer and SAMI (Stress Absorbing Membrane Interlayer), or HMA, as the bottom layer, varying the tack coat type (RR-1C, RR-1C-E e RR-2C-E), the application rate at the interface (0,0; 0,25; 0,50 and 0,75 L/m²) and the samples diameter (100 and 150 mm diameter). It was used the standard shear displacement rate of 50 mm/min, and the test temperature was set at 20°C. The same procedure was run with a displacement rate of 1 mm/min to evaluate its influence on the adhesion of three asphalt emulsions used as the tack coat. An experimental test section was constructed on Rodovia Ayrton Senna (SP-070), from km 38,000 to 39,500, and core samples (100 mm diameter) were extracted. The results of maximum shear stress demonstrate the influence of the tack coat type, the surface type, the sample diameter, the test displacement rate and the presence of a geotextile/grid on the adhesion at the interface between the asphalt layers,. Samples with grid at the interface presented similar results when compared with the samples with only tack coat at the interface. Samples with geotextile, however, presented significant lower values of maximum shear stress. The Leutner results showed that not always the modified asphalt emulsions present higher shear strength when compared to the neat asphalt emulsions.
 
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Data de Publicação
2013-07-29
 
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