Academic literature on the topic 'Materiais betuminosos'

Os jogos em sala de aula servem como atividade para melhorar e incentivar a aprendizagem do aluno, tornando-o mais ativo em sala e permitindo uma melhor fixação do conhecimento transmitido. Este artigo propõe a utilização de jogos como ferramenta de aprendizagem da disciplina de Materiais Betuminosos, do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Ceará para proporcionar aos alunos maior absorção do conhecimento. Foi proposto um jogo de tabuleiro em que os temas abordados foram asfaltos, asfaltos modificados, emulsões asfálticas, agregados e misturas asfálticas. Para avaliar o estilo de aprendizagem dos alunos e professor foi aplicado o Índice de Estilos de Aprendizagem e para analisar a eficiência do jogo foi desenvolvido um questionário baseado nas competências e habilidades exigidas pelo Conselho Nacional de Educação. Verificou-se o potencial do jogo em proporcionar motivação, aprendizagem, armazenamento do conhecimento e o desenvolvimento de algumas habilidades requeridas na área de Engenharia Civil.

O presente artigo tem o objetivo de analisar o desempenho de material asfáltico (Concreto Betuminoso Usinado à Quente – CBUQ), quando adicionado rejeito da mineração do cobre em sua composição. Após caracterização dos materiais e dosagem pelo método Marshall foi-se gradativamente substituindo a areia do CBUQ pelo rejeito de cobre, notando-se uma melhora significativa em todos os parâmetros Marshall, principalmente na redução do teor de CAP, fato este devido às características granulométricas do rejeito, pois sua finura superior à areia utilizada possibilitou maior fechamento dos vazios na massa.

Pesquisas de materiais que estejam alinhados com os princípios da sustentabilidade têm gerado grande interesse devido ao apelo ambiental. Entre esses materiais destacam-se compósitos produzidos a partir de resíduos de construção civil (RCC), em que o resíduo de concreto contribui significativamente. Este artigo apresenta a análise da viabilidade técnica do emprego de resíduos de blocos de concreto em substituição aos agregados minerais em pavimentação asfáltica do tipo concreto betuminoso usinado a quente (CBUQ). Foram realizados ensaios de caracterização física e mecânica de acordo com as normas técnicas vigentes. Os resultados demonstraram que os compósitos com substituições de agregados minerais, de até 40% em massa, atendem aos requisitos estabelecidos e podem ser utilizados na pavimentação asfáltica.

O Tratamento Superficial é um dos tipos de revestimentos de pavimentos flexíveis, sendo também o mais utilizado pelas suas vantagens em relação aos demais, considerado de baixo custo de mão de obra e de maquinários mais simples para a sua execução, ele também é considerado o mais econômicos, principalmente em relação ao Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ). A fim de obter um pavimento de qualidade, devem-se realizar controles de materiais utilizados e serviços realizados na execução do mesmo, buscando uma durabilidade maior do pavimento e menor surgimento de patologias oriundas das mudanças climáticas e devido as falhas corriqueiras no processo executivo, levando em consideração também a qualidade dos materiais utilizados na execução dos mesmos. Sendo assim, foi realizado o acompanhamento e controle de execução do revestimento tipo Tratamento Superficial Duplo no estado do Tocantins no município de Peixe das Ruas 07 e 12 do setor Boa Vista, sendo umas das principais vias de acesso da cidade, com finalidade de verificação da distribuição de emulsão asfáltica e de agregados por área seguindo as normas vigentes do DNIT. Para o controle dos procedimentos e materiais, foi realizado a medição da temperatura do caminhão distribuidor e medidas de taxas de aplicação e espalhamento de ligantes e agregados.

O combate à umidade em edificações humanas é um processo antigo, que remonta ao nono milênio antes de Cristo. O desenvolvimento técnico-científico empreendido pelas mais diversas civilizações da humanidade, como mesopotâmicos, romanos e chineses, acabou por levá-los a descobrir e aplicar inúmeras matérias-primas diferentes em suas obras com o intuito de manter a umidade fora de suas construções. A Idade Média, porém, não trouxe significativos avanços no tema, identificando-se somente no século XVIII nova impermeabilização com material betuminoso, cerca de 3500 anos após os primeiros registros de uso, em terras babilônicas. Neste contexto, o presente trabalho buscou traçar um quadro histórico dos materiais e técnicas construtivas adotadas no decorrer dos séculos, desde a antiga Mesopotâmia até o século XXI. Coube, ainda, um destaque à realidade brasileira a partir do período colonial, com o intuito de incentivar o combate à umidade em edificações desde o projeto inicial da construção.

A adesividade na interface agregado-ligante de misturas asfálticas é uma propriedade importante de se avaliar de modo a prevenir danos relacionados a umidade em pavimentos asfálticos. No Brasil, um dos ensaios normatizados para analisar essa propriedade é denominado Agregado graúdo: Determinação da adesividade ao ligante betuminoso (NBR 12583-2017), que proporciona um resultado qualitativo (satisfatório ou insatisfatório). A presente pesquisa visa desenvolver uma metodologia usando processamento digital de imagens a partir de imagens obtidas de smartphone que possibilite a determinação do percentual de área de agregado recoberto pelo ligante asfáltico, tornando o resultado do ensaio quantitativo. Foram analisadas 37 imagens para a calibração, além da análise de 5 imagens padrão, cujas dimensões são conhecidas, para comparação com as áreas obtidas por meio da presente metodologia. Os resultados indicaram ser possível quantificar o percentual de área do agregado recoberto pelo ligante, além da identificação dos agregados outliers. A metodologia mostrou-se promissora e executável em curto prazo, tendo em vista a rapidez de execução e a precisão dos resultados, podendo auxiliar na caracterização e seleção adequada de materiais para uso em pavimentação asfáltica.

O presente estudo de pesquisa fez uso do novo programa de dimensionamento de pavimentos flexíveis o Método de Dimensionamento Nacional – Medina programa totalmente Brasileiro, desenvolvido por meio de parcerias entre entidades brasileiras. Como objetivo realizou-se uma análise comparativa entre os métodos de dimensionamento de pavimentos, o empírico atualmente empregado pelo Departamento Nacional de Infraestrutura e Transportes (DNIT) e o método mecanístico-empírico de Dimensionamento Nacional de Pavimentos (MEDINA), a fim de elucidar o uso do método mecanístico-empírico. Com a finalidade de comparar o dimensionamento das camadas de base e sub-base de pavimentos flexíveis, por meio dos diferentes métodos, sendo adotado o método empírico que tem como fundamento os dados de CBR, empregado pelo DNIT e o mecanístico-emprírico (Medina) com base em conceitos da teoria da elasticidade. Para cálculo das espessuras das camadas do pavimento flexível, foram propostos dois volumes de tráfego diferentes. Os dados dos materiais que foram utilizados nas camadas de base e sub-base foram obtidos a partir de estudos bibliográficos prévios. Na sequência foi realizado o dimensionamento do pavimento com os dois métodos propostos. Dentre os resultados obtidos, observa-se que Medina permite maiores análises e variações de materiais de revestimento, com base nas propriedades dos materiais. Para as possibilidades analisadas, destaca-se o tipo de material utilizado na camada do revestimento influenciando consideravelmente em sua espessura, fator relacionado ao módulo resiliente desses materiais, ou seja, para os casos propostos a espessura da camada de revestimento foi menor quanto maior foi o MR do revestimento adotado. O resultado que mais se destacou foi no caso 2.2 em que o revestimento foi de concretos betuminoso com 7,5cm de espessura no método empírico e pelo método mecanístico-empírico concreto asfáltico de classe 4 com 9,4cm manifestou melhores resultados para as camadas de revestimento, atendendo aos padrões de dimensionamento do programa. Ressalta-se que o dimensionamento efetuado pelo novo método colabora com a viabilidade a longo prazo e o pavimento tende a alcançar seu tempo de vida útil com maior segurança e economicidade, comparado ao método empírico.

Com a crescente demanda por estruturas que suportam elevados volumes de tráfego, excesso de carga, melhor desempenho e menor necessidade de intervenções para reparos ou manutenções, é necessário que novos materiais sejam estudados ou desenvolvidos para sanar tais necessidades. Dentre as misturas asfálticas usinadas a quente, pode-se destacar a Stone Matrix Asphalt (SMA) que foi desenvolvida e melhorada ao longo do tempo para atender rodovias com pesado volume de tráfego. Neste trabalho, foram analisados os efeitos da adição da cal hidratada sobre a resistência à tração da mistura SMA e o efeito da utilização da fibra de vidro tipo E na mitigação do escorrimento do ligante betuminoso. Utilizou-se ligante asfáltico modificado por polímero (CAP 60/85-E), fibra de vidro tipo E, areia artificial, agregado basáltico e cal. Os corpos de prova foram submetidos aos ensaios para definição dos parâmetros Marshall, ensaio de escorrimento (Schellemberg) e resistência à tração por compressão diametral. O teor de ligante foi fixado em 7% devido aos resultados obtidos nos parâmetros Marshall. No ensaio de escorrimento foi observado teor adequado para a mistura com 0,5% fibra de vidro. Já no ensaio de resistência à tração foi constatada perda de resistência do teor de 1,5% de cal quando comparado a 1%, entretanto ambos percentuais apresentaram resistência superior ao prescrito pela ET-DE-P00/031.

RESUMO: O presente artigo tem o objetivo de verificar o desempenho de misturas asfálticas frente as propriedades Marshall, quando adicionado resíduo da mineração do cobre em sua composição. Justifica-se este trabalho pela crescente geração de resíduos proveniente da atividade mineração, juntamente com deficiencia da malha rodoviária brasileira. Após caracterização dos materiais e dosagem pelo método Marshall, gradativamente substitui-se a areia do concreto betuminoso usinado à quente pelo rejeito de cobre, onde notou-se uma significativa redução do teor de cimento asfáltico, fato este devido às características granulométricas do rejeito que possibilitou maior fechamento dos vazios na massa. Estes resultados apontam para um potencial uso deste resíduo, com contribuições de ordem ambiental, econômica (pois o CAP responde por considerável parcela do custo do concreto asfáltico) e tecnológicas, pela melhoria dos parâmetros Marshall.ABSTRACT: The aim of this paper is to verify the performance of asphalt mixtures against Marshall properties when copper mining residue is added in its composition. This work is justified by the growing generation of waste from the mining activity, together with deficiency of the Brazilian road network. After characterization of the materials and dosage by the Marshall method, the sand of bituminous concrete machined by copper refuse was gradually replaced, where a significant reduction of asphalt cement content was observed, due to the granulometric characteristics of the tailings Greater closure of voids in mass. These results point to a potential use of this residue, with contributions of environmental, economic (because the CAP accounts for a considerable portion of the cost of asphalt concrete) and technological, by the improvement of Marshall parameters.

RESUMO Os revestimentos asfálticos dos pavimentos flexíveis, em função do ligante betuminoso presente em sua composição, possuem comportamento mecânico dependente de vários fatores, dentre eles: processo de compactação, temperatura e taxa de aplicação de carregamento. Várias são as reações passíveis de ocorrerem nos principais constituintes dessas formulações asfálticas, dentre estas, pode-se citar a oxidação, endurecimento físico e perda de voláteis. No caso do ligante asfáltico, o envelhecimento aumenta a viscosidade, associada a uma diminuição da penetração e alguma perda de suas características aglutinantes. Em particular, o aumento de consistência confere maior dureza com o tempo. No trabalho em pauta, estudou-se o comportamento mecânico de misturas asfálticas confeccionadas com Agregado Sinterizado de Argila Calcinada (ASAC), por meio de ensaios dinâmicos de flexão a quatro pontos. Determinou-se experimentalmente o efeito do processo de compactação dos corpos de prova prismáticos, bem como a influência do envelhecimento do ligante asfáltico no módulo dinâmico |E*| da mistura. Constatou-se queda de até 81,1% no valor do módulo complexo, frente às solicitações de temperatura e frequência selecionadas. Os resultados experimentais foram analisados à luz do modelo de Euler-Bernoulli generalizado para materiais viscoelásticos com carregamento dinâmico representativo do ensaio de flexão a quatro pontos. Salienta-se a compatibilidade do modelo teórico para as duas composições estudadas (fresca e envelhecida), face ao ajuste alcançado, representado pelos coeficientes de determinação (R²) resultantes.

Mestrado em Engenharia Civil
Partindo de uma formulação já existente de Microaglomerados Betuminosos a Frio, estudou-se essa formulação, implementando um tipo de betume diferente: Betume Galp Energia. Desde o fabrico e análise das emulsões betuminosas, até à produção do microaglomerado propriamente dito, todo o processo foi trabalhado; nomeadamente, as emulsões, que constituíram um factor de elevada importância, dado que condicionam em muito o comportamento dos microaglomerados. Por este motivo, foram produzidas fazendo-se variar alguns dos seus componentes, e assim era possível observar o comportamento do respectivo microaglomerado. Ainda assim, os restantes elementos necessários para a mistura, não podem nem foram, de maneira alguma, descorados. Para além deste revestimento superficial, estudou-se ainda o Slurry Colorido, optimizando formulações com ligantes diferentes dos convencionais, nomeadamente quatro tipos de ligantes sintéticos.
Based on an existing formulation of Microsurfacing, a formulation was study by implementing a different type of bitumen: Galp Energia Bitumen. From the bitumen emulsions production and analysis, to the production of microsurfacing, the whole processes was improved, particularly emulsions, which were a factor of great importance, because they greatly affect microsurfacing’s performance. Therefore, during their manufacture, some of their components were changed, and thus it was possible to observe the performance of their microsurfacing. Still, the remaining elements necessary for the mixture, were not forgotten. Besides this surface dressing, it was study Colored Slurry, optimizing formulations with binders distinct of the conventional, particularly, four types of synthetic binders.

Mestrado em Engenharia Civil
Com o aumento do volume e da agressividade do tráfego é exigida uma maior qualidade dos pavimentos. O aperfeiçoamento dos métodos de dimensionamento de pavimentos e a melhoria do comportamento das misturas betuminosas são por isso fundamentais. Este trabalho teve como principal objectivo estudar a influência da presença de contaminantes finos, aplicando as especificações técnicas relativas ao controlo de qualidade de agregados minerais, na qualidade final de misturas betuminosas. Foram seleccionados os dois principais tipos de agregados utilizados em Portugal e caracterizados de acordo com a normativa europeia na perspectiva da aplicação destes agregados em misturas betuminosas. No âmbito do estudo do comportamento dos finos em misturas, foram contaminadas amostras de Granito e de Calcário com diferentes percentagens de finos e, realizados ensaios para avaliação das propriedades físicas dos agregados - análise granulométrica, equivalente de areia e azul de metileno. Depois de caracterizados os agregados e os contaminantes foram produzidas quatro misturas de Granito e quatro de Calcário, nas quais foram utilizadas, respectivamente, Caulino e Argila Vermelha para substituir parte do material fino das misturas betuminosas. Foi caracterizado o seu comportamento através do método de Marshall e estudadas as propriedades relacionadas com o seu desempenho. Concluiu-se que a utilização de Granito contaminado com Caulino e de Calcário contaminado com Argila Vermelha altera significativamente as características mecânicas das misturas betuminosas.
With the increasing of volume and aggression of traffic, a higher quality of pavements is required. The improvement of methods of pavement design and improvement of the behavior of bituminous mixtures are therefore essential. This work had as main objective to study the influence of the presence of fine contaminants, applying the technical specifications for the quality control of mineral aggregates, in the final quality of bituminous mixtures. Were selected the two main types of aggregates used in Portugal and characterized them according to European standards in view of the application of these aggregates in bituminous mixtures. Within the scope of the behavior of fine in mixtures, were contaminated samples of limestone and granite with different percentages of fines. Were also realized tests to evaluate the physical properties of aggregates - determination of particle size distribution, sand equivalent test and methylene blue test. After the characterization of the aggregates and contaminants, were produced four mixtures of granite and four mixtures of Limestone, in which were used, respectively, Kaolin and Clay Red to replace part of the fine material of bituminous mixtures. Their behavior was characterized by the method of Marshall and studied the properties related to its performance. It was concluded that the use of Granite contaminated with Kaolin and of limestone contaminated with red clay significantly change the mechanical characteristics of bituminous mixtures.

Mestrado em Engenharia Civil
O principal objectivo deste trabalho foi o de avaliar os efeitos da interacção de diferentes betumes asfálticos com dois dos aditivos mais utilizados para a produção de misturas betuminosas temperadas, Rediset™ e Cecabase®. Foram utilizadas amostras de betume base 10/20, 35/50 e modificado com borracha 35/50, efectuando-se a sua caracterização e posterior análise para as diversas percentagens de aditivo e tempos de agitação. Estudaram-se propriedades fundamentais para a compreensão do comportamento reológico dos betumes, tais como: penetração a 25ºC; temperatura de amolecimento (método do anel e bola): viscosidade dinâmica; estabilidade de armazenamento, recuperação elástica e; a resistência ao envelhecimento – método RTFOT. Este trabalho fomenta a aplicação de aditivos, de modo a obtenção de um menor consumo energético na produção das misturas betuminosas e uma menor emissão de gases.
The aim of this research was to determinate the behavior of bitumen containing additives as rediset™ and cecabase®, used in temperate betuminous mixtures. Samples of bitumen base 10/20, 35/50 and modified with rubber 35/50 were used, characterized and afterwards analysed according to the amounts of additives and agitation period. The following tests were held: neddle penetration at 25ºC, softening point – Ring and ball method, viscosity of bitumen using a rotating spindle apparatus, storage stability, elastic recovery and the resistance to hardening under the influence of heat and air, RTFOT method. This project fosters the use of additives in order to consume less energy in the production of bituminous mixtures and to reduce gas emissions.

Mestrado em Engenharia Civil
Na presente dissertação é apresentado um modelo de interação pneu-pavimento que poderá vir a ser implementado nos sistemas de segurança ativa, que tem em consideração as características de aderência das camadas de desgaste dos pavimentos rodoviários onde o veículo circula. A interação entre os pavimentos rodoviários, através das características da sua superfície, e os pneus dos veículos, condiciona a segurança e o conforto dos utilizadores, assim como a durabilidade da estrutura do pavimento. Esta interação é traduzida pela aderência do pavimento que possibilita a mobilização de forças de atrito entre as duas superfícies, resultante dos efeitos de aceleração, travagem e mudanças de direção durante a condução. O nível de aderência está relacionado com a microtextura que depende da rugosidade da superfície, com a macrotextura que depende, em grande medida da dimensão dos agregados e com o tipo de superfície dos pneus, este último com um elevado contributo. Os utilizadores são cada vez mais exigentes, surgindo portanto a necessidade de combinar a evolução de materiais e de equipamentos de ensaio, com novas abordagens a formulações utilizadas nos sistemas de segurança ativa. Estes sistemas, presentes em muitos veículos que circulam nas estradas, têm como principal objetivo atuar antes que ocorra um acidente. O sistema ABS, exemplo de um sistema de segurança ativa, tem como base de funcionamento o princípio de que o atrito estático, resultante da aderência da roda ao piso, possua valores superiores ao atrito cinético que surge entre duas superfícies em movimento (deslizamento). Baseado no estudo bibliográfico e em dados experimentais, foi desenvolvido um modelo composto por formulações resultantes da análise teórica. Essas formulações tiveram como base relações intrínsecas de parâmetros de caracterização superficial, nomeadamente a microtextura, a macrotextura e o parâmetro mais relevante no fenómeno de interação - a presença de água. Por último, foi feita uma análise comparativa entre as distâncias de travagem resultantes da aplicação do modelo desenvolvido, do modelo de Burckhardt e os valores exigidos pela norma de traçado em vigor.
In this dissertation is presented a tire-pavement interaction model which can be applied in the active safety systems in order to take into account the skid resistance of the road pavements’ surface layers where the vehicle circulates. The interaction between the road surface, through the characteristics of its surface and the vehicles tires, is very important for road user’s safety and comfort, as well as the durability of the pavement structure. This interaction is expressed by the pavement’s friction values which allows the mobilization of friction forces between the two surfaces resulting from acceleration effects, braking and direction changes when driving. The friction level is related to the microtexture which depends on the surface’s roughness, to the macrotexture this one depending mostly on the aggregate grain size and to the tires’ surface type, the latter with a high contribution. The road’s users are increasingly more rigorous, increasing the need to combine the development of materials and test equipment with new approaches to formulations used in the active safety systems. These systems, present in many vehicles circulating on roads, have the main purpose to act before an accident occurs. The ABS system, an example of an active safety system, is based on the principle that the static friction, resulting from the wheel’s friction to the pavement, possesses higher values than the kinetic friction which results from the friction between two surfaces in motion (slip). Based on the literature research and real tests available data, an interaction model, resulting from theoretical analysis and practical issues was developed. Those formulations were based on intrinsic relations of surface characterization parameters, including microtexture, macrotexture and the most relevant parameter on the interaction phenomenon - presence of water. Finally, a comparative analyses was performed between the braking distances resulting from the developed model, the Burckhardt model and the values demanded by other geometric road standards.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2011
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A pesquisa abrange o estudo de misturas asfálticas produzidas com ligantes de consistência elevada em relação à formulação e às propriedades mecânicas de rigidez (módulo complexo) e deformação admissível (resistência à fadiga). Duas misturas asfálticas para camadas estruturais do pavimento são formuladas, sendo uma referente a uma mistura grave-bitume (GB-3) dosada com Cimento Asfáltico de Petróleo CAP 30/45 fornecido pela refinaria da REPLAN e outra mistura asfáltica relativa a uma mistura de módulo elevado (EME-2) dosada com cimento asfáltico de petróleo com penetração 10x10-1mm. O material granular utilizado é proveniente de uma suíte intrusiva do município de Palhoça-SC. Na composição da mistura asfáltica deseja-se que tanto o módulo complexo quanto a resistência à fadiga das misturas asfálticas, em conjunto, apresentem valores elevados, garantindo um pavimento de alta resistência para rodovias de elevado volume de tráfego pesado e canalizado. Na formulação das misturas asfálticas, destaca-se o desempenho para cada etapa de ensaios desde o nível de 1 até o nível 4, realizada através da metodologia francesa de formulação de misturas asfálticas. Inicialmente verifica-se a habilidade da mistura asfáltica à compacidade no ensaio de compactação por cisalhamento giratório, a sensibilidade à água no ensaio de Duriez, a resistência à deformação permanente, o módulo complexo e a resistência à fadiga. O dimensionamento do pavimento é realizado considerando o comportamento viscoelástico das camadas betuminosas de maneira que a deformação calculada na base das camadas seja menor à deformação admissível do material. O comportamento viscoelástico verifica-se nos ensaios de módulo complexo, representado através do modelo reológico de Huet-Sayegh e a deformação admissível é obtida no ensaio de fadiga na flexão alternada em modo contínuo. A verificação dos efeitos na estrutura do pavimento faz-se pela aplicação do programa ViscoRoute que incorpora o modelo de Huet-Sayegh para as camadas viscoelásticas, considerando o efeito da temperatura e da carga em movimento.
This research comprises the study of asphalt mixtures produced with binders of high consistency according to the formulation and to the mechanical properties of stiffness (complex module) and admissible strain (fatigue resistance). Two asphalt mixtures for structural layers of pavement are formulated, one being in regard to a mixture grave-bitume class 3 (GB3) dosed with asphalt binder 30/45, supplied by the refinery known as REPLAN and another high modulus asphalt mixtures of class 2 (EME-2) dosed with asphalt binder graded as 10x10-1 mm. The used granular material from a intrusive suite from Palhoça-SC. It is intended that mixtures present elevate values concerning to the complex module and fatigue, aiming to provide good resistance to the pavement structures, especially in situations of heavy volume of heavy and canalized traffic. In the formulation of the asphalt mixtures stands out the performance for each stage of testing, since level 1 until level 4, achieved through the French methodology to verify the behavior of the asphalt mixes at each step of test. Initially, it is verified the measurement of the compacting capability asphalt mixture, by the gyratory shear compacting press, also the sensitivity to the water in the Duriez test, the rutting test, the complex module and fatigue resistance. The pavement design is realized considering the viscoelastic behavior of the asphalt layers in a form that the calculated strains are smaller to the admissible strains of the material. The viscoelastic behavior is verified in the complex module tests, represented through the of Huet-Sayegh model and the admissible strain is obtained in the fatigue test, carried in the alternated flexion in continuous mode. The ViscoRoute software was used to simulate the mechanical behavior of the pavement structures that includes the Huet-Sayegh model for the viscoelastic layers, including the effect of the temperature and of the dynamic loading.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-09T14:24:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1535169 bytes, checksum: 2a08afd8b46504b674b27739e21857fa (MD5)
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Esta pesquisa avaliou o comportamento mecânico de misturas betuminosas a quente e pré misturados a frio, ambos modificados por ligantes poliméricos, para aplicações em pavimentação. As misturas foram dosadas nas faixas granulométricas B e C, conforme as especificações ES 385 (DNER, 1999b) e ES 390 (DNER, 1999a). Na produção destas misturas, utilizaram-se, como agregados, a brita 0, a brita 1 e o pó de pedra oriundos da pedreira Ervália, e como ligantes, o cimento asfáltico de petróleo modificado por polímero do tipo SBS (BETUFLEX 60/85 E) e a emulsão asfáltica catiônica especial, de ruptura controlada, modificada por polímeros (EMULEX RC1C-E), além de aditivo melhorador de adesividade. A metodologia utilizada englobou a realização de ensaios de caracterização dos agregados e ligantes, além do emprego do método de dosagem Marshall, com teores de ligante variando de 4,2% a 6,2%, com intervalo de 0,5%, para misturas a quente, e para pré misturados a frio, teores de ligante variando de 6% a 10%, com intervalo de 1,0%. O teor de projeto de ligante para cada faixa granulométrica resultou em 4,8% e 5,2%, respectivamente, para as faixas B e C das misturas a quente e em 5,9% e 6,0% para as faixas B e C, respectivamente, dos pré misturados a frio. Posteriormente, os corpos de prova foram moldados no teor ótimo de ligante determinado para cada faixa granulométrica de cada tipo de mistura e com variações de ± 0,10%, para misturas a quente, e ± 0,30%, para os pré misturados a frio. Em seguida, foram ensaiados segundo a metodologia Marshall e submetidos aos ensaios de resistência à tração por compressão diametral e de módulo de resiliência. Os resultados obtidos com as misturas a quente indicaram parâmetros Marshall nos intervalos requeridos na especificação ES 385 (DNER, 1999a), exceto para a fluência dos corpos de prova no teor de projeto da faixa granulométrica B e suas respectivas variações, mas as diferenças não foram significativas. Os ensaios de comportamento mecânico para essas misturas apresentaram valores satisfatórios. Em relação aos resultados dos pré misturados a frio, foram obtidos valores de estabilidade de baixa magnitude, quando comparados ao mínimo especificado pela ES 390 (DNER, 1999), e os resultados de massa especifica aparente foram decrescentes em relação ao aumento do teor de ligante, fato este contrário ao esperado. Para tais misturas, o ensaio mecânico de módulo de resiliência apresentou valores muito baixos.
This study evaluated the mechanical behavior of hot and pre-mixed cold bituminous mixes, both modified by polymeric binders, for use in paving. Mixtures were designed in the particle size ranges B and C, according to the specifications ES 385 (DNER, 1999b) and ES 390 (DNER, 1999a). In the production of these mixtures, we used as aggregate, crushed stone 0, crushed stone 1 and stone dust coming from Pedreira Ervália, and as binders, petroleum asphalt cement modified by SBS polymer (BETUFLEX 60/85 E) and special cationic asphalt emulsion, with controlled rupture, modified by polymers (EMULEX RC1C-E), besides adhesion improving additive. The methodology included tests for characterization of aggregates and binders, besides the use of the Marshall designing method with binder contents from 4.2% to 6.2%, 0.5% range for hot mixtures, and binder content from 6% to 10%, 1.0% range for pre-mixed cold mixtures. The designed binder content for each range of particle size resulted in 4.8% and 5.2%, respectively, for groups B and C of the hot mixtures and 5.9% and 6.0% for groups B and C, respectively, of pre-mixed cold mixtures. Next, specimens were molded at the optimal content of binder set for each range of particle size of each type of mixture and with variations of ± 0.10%, for hot mixtures, and ± 0.30%, for pre- mixed cold mixtures. Afterwards, according to the Marshall method, specimens were tested for tensile strength by diametral compression and resilience module. Regarding hot mixtures, the results showed Marshall parameters within the range required by the specification ES 385 (DNER, 1999a), except for the specimen flow in the design content of the range of particle size B and their variations, but the differences were not significant. Mechanical behavior tests for these mixtures exhibited satisfactory values. Stability values for pre-mixed cold mixtures had low magnitude compared to the minimum set by the ES 390 (DNER, 1999b), and the bulk density results were indirectly proportional to increasing values of binder content, which was not expected. For such mixtures, the mechanical resilience test showed very low values.

Mestrado em Engenharia Civil
O compromisso assumido pelo Plano Rodoviário Nacional de 1985 e posteriormente o de 2000, tinham como objectivo dotar Portugal de infra-estruturas rodoviárias que permitissem o desenvolvimento sócio-económico do País e a coerência territorial. O Plano Rodoviário Nacional 2000 encontra-se praticamente concluído, sendo que os investimentos actuais e futuros canalizam-se para a conservação e sobretudo da reabilitação dos pavimentos. O principal objectivo prende-se com a melhoria da qualidade destes, já que grande parte da rede rodoviária nacional encontra-se degradada e com o fim de vida útil próximo, não garantindo a segurança, o conforto e economia dos seus utentes. As intervenções a nível estrutural visam aumentar as características estruturais dos pavimentos, a partir de aplicações de camadas de reforço. No dimensionamento destes, é possível recorrer a vários métodos e metodologias, além das inovações em termos de materiais a aplicar em camada de reforço. Ao contrário de alguns Países Europeus, Portugal não possui uma normalização que contemple a reabilitação estrutural de pavimentos rodoviários flexíveis. Os estudos efectuados permitem, desta forma, contribuir para uma melhor selecção dos métodos e metodologias, materiais e técnicas construtivas da reabilitação de pavimentos rodoviários flexíveis. ABSTRACT: The commitment of the National Road Plan 1985 and subsequently in 2000, were intended to give Portugal a road infrastructure that would allow the socio-economic development of the country and coherency of its territory. The National Road Plan 2000 is almost completed, and the current and future investments are channeled to the conservation and rehabilitation of the pavements. The main objective relates to improving the quality of these, since most of the national road network is degraded and in state of end of life around, not ensuring safety, comfort and economy to their users. Interventions at the structural level are performed to raise the structural characteristics of pavements, through applications of reinforcement layers. In the design of these, you can use several methods and methodologies, in materials to be applied in a layer of reinforcement. Unlike some European countries, Portugal does not have proper regulation that addresses the structural rehabilitation of flexible road pavements. Studies carried out, contribute to a better selection of methods and methodologies, materials and construction techniques of rehabilitation of flexible road pavements.

Mestrado em Engenharia Geológica
Esta dissertação aborda os métodos de reciclagem dos pavimentos assim como a sua execução. São ainda abordadas as etapas necessárias à execução de uma obra de vias de comunicação desde o seu projeto e dimensionamento até ser posto em prática. O presente trabalho está dividido em cinco partes principais. Uma parte inicial onde é feito o aprofundamento sobre a temática dos pavimentos flexíveis. De seguida aborda-se a reciclagem dos pavimentos desde os processos de reciclagem, os locais onde é efetuada e os diferentes tipos existentes. Nos últimos três capítulos principais é feito o relato das ações elaboradas em direção de obra durante o estágio curricular na empresa MRG- Engenharia e Construção, SA. nas empreitadas do Cartaxo e de Ovar.
This paper discusses the methods of recycling of pavements as well as their implementation. It also covers the steps necessary to perform a work of roads since its design and sizing to be in place. This paper is divided into five main parts. An initial part which is made further exploring the issue of flexible pavements. Then addresses the recycling of pavements from recycling processes, the places where it is made and the different types available. In the last three chapters is done the main report of the actions developed in the direction of the work during the traineeship at the company MRG-Engineering and Construction SA. for works of Cartaxo and Ovar.

Mestrado em Engenharia Civil
Os pneus usados são sem dúvida uma das maiores fontes de poluição do nosso planeta, não sendo conhecido o tempo de degradação do mesmo no meio ambiente. Os pneus são e sempre foram uma das problemáticas ambientais mais discutidas no seio da comunidade científica, que sempre estudou maneiras de reaproveitar as matérias-primas existentes no pneu. Ao longo dos anos foram vários os estudos que se focaram na possíbilidade de incorporar borracha em misturas betuminosas, por forma a melhorar o comportamento das mesmas. Esses estudos revelaram-se bastante positivos demostrando que a borracha melhora significativamente as propriedades das misturas. O fraco conhecimento sobre a forma como o betume modificado com borracha, ou a borracha propriamente dita vai interagir com os diferentes agregados, é um entrave para o dimensionamento de pavimentos com este tipo de misturas. Esta dissertação propõe o estudo do comportamento destas misturas quando formuladas com agregados de baixa adesividade. Isto para perceber até que ponto a borracha pode vir a substituir determinados aditivos químicos e orgânicos aquando da necessidade dos mesmos para melhorar o comportamento das misturas. Para iniciar o estudo experimental, foi escolhido um agregado de baixa adesividade, com o qual foram feitas várias formulações com e sem borracha, por forma a comparar o possível melhoramento das mesmas com o uso da borracha. Esta comparação foi essencialmente focada na adesividade do agregado perante a adição da borracha.
Used tires are surely a major cause of pollution in our planet, and the time they take to degrade in the environment is not yet known. This is one of the most discussed environmental issues within the scientific community, which has been studying ways to reuse the raw materials of tires. Over the years, several studies have made the possibility of adding rubber to bituminous mixtures a focus of attention, so as to improve their behaviour. Those studies proved to be very positive, showing that rubber significantly improves the properties of mixtures. The poor knowledge of how the rubber modified bitumen, or the rubber itself, will interact with different aggregates is an obstacle to sizing pavements with this type of mixtures. This dissertation aims to show the behavior of these mixtures when formulated with aggregates with low adhesiveness, in order to explore the extent to which rubber might replace certain chemical and organic additives, when they’re needed to improve the behavior of mixtures. An aggregate with low adhesiveness was chosen for the experimental study, wherewith several formulations were made with and without rubber, in order to compare their possible improvement with the use of rubber. This comparison was mainly focused on the adhesiveness of the aggregate before the addition of the rubber.

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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
O objetivo desta pesquisa foi analisar o desempenho mecânico de misturas asfálticas a quente produzidas com cimento asfáltico de petróleo convencional (CAP 50/70) e com cimento asfáltico de petróleo modificado com polímero SBS (Betuflex 60/85), empregando-se os procedimentos do método Marshall (75 golpes para tráfego pesado) e da compactação giratória Superpave (75 giros para tráfego médio e 100 giros para tráfego médio a alto). Foi utilizada a mesma faixa granulométrica (Faixa C) para todas as dosagens, de acordo com as especificações de serviço ES 031 (DNIT, 2006c) e ES 385 (DNER,1999b). Para as dosagens das misturas asfálticas utilizou-se o método Marshall para obtenção do teor de ligante de projeto de cada uma delas, este teor foi de 5,4% para ambas misturas asfálticas estudadas. Com este teor, foram compactados corpos de prova no compactador giratório, notando-se que os resultados dos parâmetros Vv e RBV para ambas misturas estavam fora dos limites estabelecidos pelas especificações de serviço do DNIT, sendo possível dizer que a dosagem Marshall, para esta pesquisa, superdimensionou o teor de ligante de projeto, já que este teor de ligante provocou uma maior densificação nas misturas asfálticas compactadas no compactador giratório o que ocasiono a redução do Vv e aumento da RBV. Possivelmente, realizando-se uma dosagem Superpave poderia-se obter teores de projeto de ligante com as mesmas energias utilizadas no compactador giratório e valores menores com relação ao teor de projeto da dosagem Marshall. Após estes resultados realizou-se o ensaio mecânico de ambas misturas asfálticas com o teor de projeto encontrado e energia de compactação Marshall (75 golpes), realizando-se ensaios de resistência à tração por compressão diametral (RT), módulo de resiliência (MR) por compressão diametral e ensaio de vida de fadiga à temperatura de 25°C, além dos ensaios de dano por umidade induzida e Cântabro. Os valores mais elevados para estabilidade Marshall, resistência a tração e módulo de resiliência por compreensão diametral foram obtidos para a mistura com CAP 50/70. Segundo a análise da relação MR/RT, observa-se que o menor valor foi obtido para misturas com CAP 50/70, resultado que indicaria que esta mistura asfáltica teria maior vida de fadiga com relação às misturas com Betuflex 60/85, embora ao realizar o ensaio de vida de fadiga esta asserção não foi confirmada. Os valores mais elevados para a fluência e vida de fadiga foram obtidos para misturas asfálticas com Betuflex 60/85, com relação à vida de fadiga esta tendência só se mostrou válida para diferença de tensões menores que 2,00 MPa o que pode ser um bom indicativo de qualidade, uma vez que as misturas com asfalto modificado com polímero podem ser usadas em revestimento de pavimentos com alta solicitação de tráfego. Os valores de desgaste Cântabro indicaram a boa resistência ao desgaste das misturas asfálticas estudadas com CAP 50/70 e Betuflex 60/85, já que os valores não ultrapassaram os limites preconizados pelo método de ensaio ME 383 (DNER, 1999c) de ± 20% do valor médio. O ensaio de umidade induzida indicou que existe boa adesividade ligante-agregado- aditivo, nas misturas estudadas.
The objective of this research was to analyze the mechanical performance of hot asphalt mixtures produced with conventional asphalt cement (CAP 50/70) and asphalt cement modified with SBS polymer (Betuflex 60/85), using the procedures of the Marshall method (75 strokes to heavy traffic) and Superpave rotary compaction (75 turns for medium traffic and 100 turns for medium to high traffic). It was used the same particle size range (range C) for all dosages, according to the standard specifications S 031 (DNIT, 2006c) and ES 385 (DNER, 1999b). For the dosages of the asphalt mixtures, the Marshall method was used to obtain the design asphalt cement contents, which was 5.4% for both mixtures studied. With this asphalt cement content, specimens were compacted in the rotary compaction equipment, noting that the resulting parameters Vv and RBV for both mixes were off limits established by the DNIT standard specifications, supporting that the application of the Marshall method overdesigned the asphalt cement content since it caused a greater densification in the asphalt mixtures and led to reduction of Vv and increase of RBV. Possibly, the use of the Superpave dosage criteria could lead to smaller asphalt cement content than the Marshall method. Then specimens of both asphalt mixtures prepared with the design asphalt cement content and compacted with 75 strokes were tested under tensile strength by diametral compression (ST), resilient modulus (RM) by diametral compression and fatigue life test at the temperature of 25°C, in addition to the resistance to moisture-induced damage and Cantabro loss. The asphalt mix with CAP 50/70 produced the highest values of Marshall stability, tensile strength, and modulus of resilience for diametral compression. According to the analysis of the relationship RM/ST, the lowest value was obtained for the mixtures with CAP 50/70, which would indicate that this asphalt mixture would have greater fatigue life than the mix with Betuflex 60/85, however, it was not confirmed from the fatigue life test data. The highest values of creep and fatigue life for the asphalt mixtures were obtained with Betuflex 60/85, although with respect to fatigue life this trend was only valid for a stress difference lower than 2 MPa, which can indicate good mix quality for high traffic level applications. Cantabro loss data indicated good wear resistance of both asphalt mixtures tested since no values exceeded the limits recommended by the ME 383 test method of ± 20% of the mean value. The moisture induced test indicated that there is good adhesion ligand-aggregate-additive in the mixtures studied.