Application of the theory of viscoelasticity to evaluate the resilient modulus test in asphalt mixes

Specht, Luciano Pivoto; Babadopulos, Lucas Feitosa de Albuquerque Lima; Benedetto, Hervé Di; Sauzéat, Cédric; Soares, Jorge Barbosa

doi:10.1016/j.conbuildmat.2017.05.037

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“…Esta representa a união das curvas através de pontos com mesmo valor de módulo do material, para uma temperatura de referência (Tr), escolhida arbitrariamente, com a translação paralela dos eixos das frequências de cada isotérmica relacionada com a isotérmica correspondente e a temperatura de referência, até a superposição de pontos de mesma ordenada. Logo, a curva mestra se torna um importante instrumento de caracterização da rigidez da mistura para dimensionamento de pavimentos [38][39][40].…”

Section: E* = E1 + E2unclassified

“…As curvas mestras têm sido utilizadas por diversos pesquisadores para descrever e representar as características viscoelásticas de ligantes e misturas asfálticas em uma ampla faixa de temperatura e frequência [11,14,16,39,40,48]. A Figura 6 traz a comparação de todas as curvas mestras das misturas estudadas.…”

Section: Parâmetros Volumétricosunclassified

“…Esse aumento de rigidez, em frequências elevadas, correspondendo a temperaturas muito baixas, pode induzir concentração de tensões e gerar trincamentos, quando isto não é considerado no projeto estrutural [40]. Isto não representa um problema no Brasil, visto que não se tem problemas relacionados a temperaturas negativas.…”

Section: Parâmetros Volumétricosunclassified

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Avaliação do comportamento de misturas asfálticas recicladas a quente com inserção de material fresado

Centofante

Specht²,

Almeida³

et al. 2018

Matéria (Rio J.)

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RESUMO Este trabalho tem por objetivo avaliar a técnica da reciclagem a quente em misturas asfálticas com relação às propriedades mecânicas, a fim de verificar a adequabilidade de seu emprego na substituição de material granular virgem por material reciclado do pavimento (fresado) em diferentes porcentagens, visando sua aplicação em camadas de pavimento. Para atingir este objetivo, foram realizados ensaios laboratoriais a fim de avaliar misturas contendo 10%, 20% e 30% de adição de fresado, comparadas a uma mistura de referência sem adição do agregado reciclado. Para avaliação de rigidez foram realizados ensaios de módulo de resiliência (MR) e módulo dinâmico uniaxial. Além destes, foram realizados ensaios de resistência à tração indireta (RT) e Flow Number (FN) para avaliação de resistência mecânica e, também, ensaios de dano por umidade induzida, através do Lottman Modificado, e desgaste no ensaio Cântabro, para avaliação das propriedades de adesividade e coesão das misturas, respectivamente. Através da análise dos resultados foi possível verificar uma importante economia do teor de ligante adicionado, visto que o material fresado contém ligante envelhecido e, assim, a redução de ligante novo variou de 12,9% até 35,7% para misturas com 10% e 30% de material reciclado, respectivamente. O experimento indicou que a adição de fresado em misturas asfálticas afeta o módulo e aumenta a rigidez das misturas; o ensaio de FN mostrou o ganho de resistência à deformação permanente das misturas, bem como não houve problemas significativos de desgaste e de adesividade, ou seja, as perdas encontradas são insignificantes e não comprometem a utilização deste material.

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Section: E* = E1 + E2unclassified

Section: Parâmetros Volumétricosunclassified

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Avaliação do comportamento de misturas asfálticas recicladas a quente com inserção de material fresado

Centofante

Specht²,

Almeida³

et al. 2018

Matéria (Rio J.)

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“…Durante o ensaio são coletados, além da deformação, a carga, o ângulo de fase e o módulo dinâmico, e então, para cada amostra, é possível a construção da Curva Característica de Dano. Com isso, foi possível plotar as curvas das Figuras 12 e 13 que relacionam a variação do Módulo Dinâmico (|E*|) e do Ângulo de Fase (), importantes indicadores das propriedades elásticas e viscoelásticas do material [25], e o número de ciclos para os quatro níveis de deformação ensaiados.…”

Section: Representação Dos Dados De Ensaiounclassified

Projeto e implementação de ensaio de fadiga por tração-compressão direta (uniaxial) para avaliação de dano em misturas asfálticas

Boeira¹,

Pinheiro

Specht

et al. 2018

Matéria (Rio J.)

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RESUMO No país, são dois os mais recorrentes defeitos encontrados nas rodovias: deformação permanente e trincamento por fadiga. Dentre as mais variadas causas, a formação e propagação de trincas no revestimento asfáltico ocorrem em consequência das repetidas solicitações do tráfego que, com o tempo, reduzirão drasticamente a vida de serviço do pavimento, por exemplo, facilitando a penetração de água nas camadas granulares da estrutura e acelerando sua deterioração. Além disso, os ensaios mais comumente utilizados no Brasil para avaliação e previsão de desempenho quanto à fadiga do concreto asfáltico ainda suscitam muitos questionamentos no meio técnico-científico. Assim, no contexto da caracterização avançada de misturas asfálticas, realizou-se o desenvolvimento de projetos referentes a um sistema mecânico para ensaio bem como de tratamento de dados após os testes. Trata-se do ensaio de Fadiga por Tração-Compressão Direta (Uniaxial) que possibilita avaliar e caracterizar o comportamento de misturas asfálticas quanto ao dano por fadiga. Foram realizadas adaptações de peças já existentes em outros dois centros de pesquisa para que se ajustassem à prensa hidráulica utilizada na Universidade Federal de Santa Maria (UFSM): a Universal Testing Machine (UTM-25). Testes foram efetuados e monitorados para certificar a compatibilidade entre as peças produzidas e a prensa hidráulica utilizada e os resultados encontrados demonstraram sucesso no caminho proposto.

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“…No entanto, no Brasil ainda se utiliza o ensaio de Módulo de Resiliência (DNIT, 2010), que não considera as propriedades viscoelásticas das misturas asfálticas. Specht et al (2017) discutem esta questão, indicando restrições teóricas ao ensaio de compressão diametral, bem como apontam para a utilização do ensaio de módulo dinâmico como adequado para avaliação da rigidez de misturas asfálticas no Brasil.…”

unclassified

Previsão do módulo dinâmico de misturas asfálticas brasileiras

Gouveia¹,

Soares

Aragão

et al. 2018

TRANSPORTES

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RESUMOO módulo dinâmico |E*| é a propriedade de rigidez de misturas asfál"cas mais u"lizada como parâmetro de entrada no dimensionamento mecanís"co-empírico de estruturas de pavimentos asfál"cos. Apesar de bem estabelecido internacionalmente, ainda não há, no Brasil, norma"zação de ensaio para sua determinação, e ele não é considerado no método vigente de dimensionamento. Embora as metodologias de ensaio sejam bem consolidadas internacionalmente, diversos modelos de previsão de |E*| são reportados na literatura internacional, obje"vando reduzir tempo e custos de sua obtenção experimental. No presente estudo, foram avaliados modelos de previsão de módulo dinâmico da literatura internacional, com dados de ensaios laboratoriais de 24 misturas asfál"cas nacionais. Avaliados os modelos existentes, foi proposta a calibração daquele que se mostrou mais eficiente, resultando em uma equação simplificada e bem ajustada aos dados analisados. Espera-se que modelos calibrados como o aqui proposto possam ser facilitadores da aplicação, no Brasil, de métodos mecanís"co-empíricos de dimensionamento de pavimentos. Esses métodos possibilitam considerar o comportamento viscoelás"co dos materiais asfál"cos, ou seja, levar em conta os efeitos da temperatura e da velocidade dos veículos no projeto de pavimentos. ABSTRACTThe dynamic modulus |E*| is a property of Hot-Mix Asphalt (HMA), and it is the most used s"ffness parameter input in mechanis"c-empirical pavement design methods. Although well established in several countries, official methodologies in Brazil for both new and rehabilita"on pavement design do not consider this property. Although laboratory tests methods are interna"onally consolidated, several |E*| mastercurve predic"ve equa"ons are reported on the literature, in an aKempt to reduce "me and costs involved on experimental tes"ng. In this research, empirical models from the open literature to determine the |E*| master curve were evaluated, upon experimental data from 24 Brazilian mixtures. A1er evalua"on, one calibrated equa"on was proposed, resul"ng in a simple model, and well-adjusted to the analyzed database. It is expected that calibrated models, as the one proposed in the present research, can facilitate the applica"on, in Brazil, of mechanis"c-empirical pavement design methods. These methods allow the considera"on of viscoelas"city within the surface course, and therefore the effect of temperature and traffic speed in the pavement design. Palavras-chaves:Misturas asfál"cas; Módulo dinâmico; Modelos de previsão. INTRODUÇÃOO conhecimento da rigidez dos materiais do revestimento e das subcamadas é necessário para possibilitar a análise da estrutura global do pavimento (tensões, deformações e deslocamentos), quando este é submetido às solicitações do tráfego e considerando os fatores ambientais. Estas rigidezes podem ser entradas como dados numéricos, quando as relações constitutivas Gouveia, B.C.S.; Soares, J.B.; Aragão, F.T.S; Specht, L.P.Volume 26 | Número 4 | 2018

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Application of the theory of viscoelasticity to evaluate the resilient modulus test in asphalt mixes

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Avaliação do comportamento de misturas asfálticas recicladas a quente com inserção de material fresado

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Projeto e implementação de ensaio de fadiga por tração-compressão direta (uniaxial) para avaliação de dano em misturas asfálticas

Previsão do módulo dinâmico de misturas asfálticas brasileiras

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