Bitumen stabilised materials in base courses : laboratory and field studies of permanent deformation and reflective cracking

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Dias, Cláudio Renato Castro
• Orientador(a): Nunez, Washington Peres
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Solo granular; Estabilização do solo; Misturas asfálticas
• Palavras-chave em Inglês: Granular bases; Emulsion stabilization; Permanent deformation; Laboratory test; Paveament monitoring; Anti-reflective cracking
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/274106

O uso de camadas granulares estabilizadas com ligantes asfálticos tem aumentado em todo o mundo nas últimas décadas. As razões para escolher estabilizar bases granulares estão relacionadas ao desempenho no campo, que melhora os resultados do custo do ciclo de vida (LCC) e da análise do custo do ciclo de vida (LCCA). Esta tese, composta por três artigos, concentra-se no estudo laboratorial e de campo de resistência, rigidez e deformação permanente de bases granulares tratadas com emulsão asfáltica e, no caso do trecho experimental sobre pavimento rígido, também avaliar a evolução de trincamento. O primeiro artigo apresenta uma revisão da literatura sobre a estabilização de camadas granulares com diferentes tipos de ligantes asfálticos. O segundo artigo avalia, por meio de testes laboratoriais e de campo, o comportamento mecânico dos materiais estabilizados com emulsão, que foram aplicados sobre pavimentos em três trechos com revestimentos asfálticos antigos. Foram realizados ensaios de resistência à tração indireta, triaxiais monotônicos e de carga repetida. Além disso, os módulos de elasticidade in situ foram obtidos por retroanálise de bacias de deflexão. O modelo do TG2 parece subestimar a vida dos pavimentos com camadas de revestimento espessas (> 40 mm). Um modelo relacionando a compactação ao Número N foi obtido, permitindo a previsão da afundamento de trilha de roda. Considerando o desempenho das seções de teste, as misturas mostraram ser eficientes para melhorar a capacidade estrutural, reduzindo também a influência da variação do nível de água no desempenho do pavimento. O terceiro artigo apresenta um estudo de caso de uma base aberta estabilizada com emulsão aplicada como camada antireflexão de trincas em reforço asfáltico sobre antigas placas de concreto. programa experimental incluiu a análise de dados do monitoramento de pavimentos, como deflexões e condição de superfície, a fim de estimar o módulo in situ de cada camada e acompanhar a evolução do afundamento de trilha de roda e do trincamento durante o período de análise. A análise de deflexão demonstrou que as camadas estabilizadas mantiveram sua capacidade estrutural quando usadas como reforço sobre um pavimento rígido.Os resultados novamente sugerem que o modelo sul-africano tende a subestimar a vida útil de pavimentos com misturas abertas com emulsão (CBEM), devido, possivelmente, à dificuldade de obtenção em laboratório de um parâmetro de coesão que represente com acurácia a condição de campo. As principais contribuições dessa tese foram: a) A análise do estado superficial indicou que o pavimento com camada estabilizada com betume aberto apresentou porcentagem de trincamento baixa mesmo após 3 anos de construção, indicando sua eficácia na prevenção de trincamento por reflexão, mesmo quando aplicado sobre um pavimento de concreto fissurado; b) O modelo incluído apresentado no TG2 parece subestimar a vida útil dos pavimentos com camada aberta estabilizada com emulsão, possivelmente devido a dificulade na determinação do parâmetro de coesão durante os testes laboratoriais; c) A adição de cimento e RAP aumentou a coesão da mistura (CETM) em comparação com aquela estabilizada apenas com emulsão (CBEM); d) As camadas estabilizadas com emulsão mantiveram a sua capacidade estrutural, uma vez que não foram observadas deformações elásticas excessivas nem afundamentos no trilho de roda.