Caracterização à fadiga de misturas asfálticas por compressão diametral e comparação com os resultados do ensaio de tração-compressão
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Date
2022-06-09Primeiro coorientador
Bueno, Lucas Dotto
Primeiro membro da banca
Specht, Luciano Pivoto
Segundo membro da banca
Bernucci, Liedi Legi Bariani
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O estudo do desempenho à fadiga de misturas asfálticas é de suma importância na prevenção desse defeito em pavimentos rodoviários, cuja necessidade é ressaltada no atual contexto da pavimentação brasileira, que inicia a implementação de uma abordagem empírico-mecanicista de dimensionamento de pavimentos, batizada de Método de Dimensionamento Nacional (MeDiNa). A caracterização à fadiga dos materiais asfálticos adotada pelo novo método é realizada a partir do ensaio por compressão diametral que, embora apresente certas limitações é amplamente difundido no Brasil. Em virtude disso, a presente pesquisa utilizou-se desse ensaio para caracterizar o comportamento à fadiga de 9 misturas asfálticas, sendo 6 delas coletadas durante a execução segmentos rodoviários monitorados pela UFSM e 3 dosadas e misturadas em laboratório, com ligantes convencionais e asfalto borracha. Os resultados dos ensaios indicaram, no geral, um comportamento satisfatório à fadiga dos materiais estudados. Os parâmetros obtidos durante a caracterização das misturas asfálticas dos trechos monitorados foram utilizados em simulações representativas dos 5 segmentos de Santa Maria no MeDiNa 1.1.5, visando estimar o percentual de área trincada no revestimento a partir dos dados experimentais que, ao serem comparados com os resultados obtidos nos levantamentos em campo, mostraram que as análises do MeDiNa descreveram adequadamente a progressão do fenômeno da fadiga observado. Para comparar o desempenho à fadiga dos materiais entre si, foram realizadas simulações, sob as mesmas condições estruturais e de carregamento, variando apenas a espessura e o material asfáltico do revestimento, nos softwares MeDiNa 1.1.5 e no Layered Viscoelastic Pavement Analysis for Critical Distresses (LVECD) 1.1, que se baseia na caracterização à fadiga pelo ensaio por tração-compressão e no método S-VECD, determinados em pesquisas prévias. Nessas simulações, elaboraram-se rankings dos materiais em função do percentual de área trincada previsto, nos quais puderam ser destacadas as divergências e semelhanças apontadas pelas análises dessas ferramentas, uma vez que as simulações no MeDiNa indicam a superioridade da mistura asfáltica com CAP convencional do trecho UFSM 1, enquanto as análises no LVECD apontam os melhores desempenhos para as misturas com asfalto borracha. Uma vez que se dispunha da caracterização quanto à fadiga das mesmas misturas asfálticas pelos ensaios por compressão diametral e por tração-compressão, buscou um procedimento para estimar as curvas de fadiga do primeiro a partir dos dados do segundo. Utilizando um processo iterativo, foram obtidos coeficientes de deslocamento que transladassem as curvas de Wöhler experimentais do ensaio por tração-compressão para serem mais próximas das respectivas curvas de compressão diametral. Ao confrontar os valores de vida de fadiga estimados e os obtidos no ensaio, observou-se que o procedimento proposto foi, de maneira geral, satisfatório, sobretudo sob menores níveis de deformação.
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