Análise de desempenho em pista do comportamento do SMA ultra delgado em revestimentos asfálticos de pavimento e modelagem no HDM-4.
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3138/tde-27022026-083606/ |
Resumo: | Com o aumento contínuo dos custos de insumos asfálticos, cresce a demanda por soluções alternativas que possibilitem restaurar e manter pavimentos com menor impacto econômico, sem prejudicar a qualidade técnica. Em rodovias estruturalmente adequadas, é comum a aplicação de misturas a frio ou a quente de espessura reduzida para rejuvenescer o pavimento existente. Com os avanços tecnológicos, surgiram alternativas de alto desempenho, como o Stone Matrix Asphalt (SMA) ultra delgado, que, apesar de já ser amplamente utilizado em diversos países, não havia sido efetivamente empregado em rodovias brasileiras, evidenciando a necessidade de estudos locais para avaliar seu comportamento em condições específicas de clima e tráfego. Nesse contexto, este estudo propõe a caracterização em pista de uma camada de SMA ultra delgado com 1,5 cm de espessura, aplicada em um segmento de pista teste. A análise incluiu monitoramentos em campo com PavScan, GripTester e medidores acústicos, a fim de avaliar as condições de superfície, o conforto ao rolamento e a segurança. Em paralelo, comparou-se o desempenho obtido com o de uma mistura a quente do tipo Gap Graded, de 2,0 cm de espessura. A investigação do SMA ultra delgado também envolveu sua modelagem no Highway Development and Management (HDM-4) para avaliar trincamento, irregularidade longitudinal e afundamento das trilhas de roda, bem como sua viabilidade financeira em comparação a uma mistura asfáltica delgada. Os resultados das análises realizadas indicaram que o SMA ultra delgado apresenta desempenho satisfatório em pista, exibindo baixos índices de trincamento, afundamento das trilhas de roda e irregularidade longitudinal, tanto nas avaliações de campo quanto na modelagem com o HDM-4. No aspecto financeiro, a menor espessura necessária para sua aplicação compensa o custo mais elevado por tonelada, tornando a solução atrativa em termos de custo-benefício. A menor espessura necessária para sua aplicação compensa o custo unitário mais elevado por tonelada, configurando uma solução atrativa em termos de custo-benefício. Dessa forma, além de atender aos padrões de durabilidade e segurança, o SMA ultra delgado se mostra competitivo quando comparado a outras misturas delgadas disponíveis no mercado. |
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Análise de desempenho em pista do comportamento do SMA ultra delgado em revestimentos asfálticos de pavimento e modelagem no HDM-4.Field performance analysis of an ultra-thin SMA overlay in pavement surface and modeling in HDM-4Desempenho em pista de mistura ultra delgadaField performanceModelagem no HDM-4Pavimentação asfálticaPerformance prediction HDM-4SMASMAUltra-thin asphalt mixturesCom o aumento contínuo dos custos de insumos asfálticos, cresce a demanda por soluções alternativas que possibilitem restaurar e manter pavimentos com menor impacto econômico, sem prejudicar a qualidade técnica. Em rodovias estruturalmente adequadas, é comum a aplicação de misturas a frio ou a quente de espessura reduzida para rejuvenescer o pavimento existente. Com os avanços tecnológicos, surgiram alternativas de alto desempenho, como o Stone Matrix Asphalt (SMA) ultra delgado, que, apesar de já ser amplamente utilizado em diversos países, não havia sido efetivamente empregado em rodovias brasileiras, evidenciando a necessidade de estudos locais para avaliar seu comportamento em condições específicas de clima e tráfego. Nesse contexto, este estudo propõe a caracterização em pista de uma camada de SMA ultra delgado com 1,5 cm de espessura, aplicada em um segmento de pista teste. A análise incluiu monitoramentos em campo com PavScan, GripTester e medidores acústicos, a fim de avaliar as condições de superfície, o conforto ao rolamento e a segurança. Em paralelo, comparou-se o desempenho obtido com o de uma mistura a quente do tipo Gap Graded, de 2,0 cm de espessura. A investigação do SMA ultra delgado também envolveu sua modelagem no Highway Development and Management (HDM-4) para avaliar trincamento, irregularidade longitudinal e afundamento das trilhas de roda, bem como sua viabilidade financeira em comparação a uma mistura asfáltica delgada. Os resultados das análises realizadas indicaram que o SMA ultra delgado apresenta desempenho satisfatório em pista, exibindo baixos índices de trincamento, afundamento das trilhas de roda e irregularidade longitudinal, tanto nas avaliações de campo quanto na modelagem com o HDM-4. No aspecto financeiro, a menor espessura necessária para sua aplicação compensa o custo mais elevado por tonelada, tornando a solução atrativa em termos de custo-benefício. A menor espessura necessária para sua aplicação compensa o custo unitário mais elevado por tonelada, configurando uma solução atrativa em termos de custo-benefício. Dessa forma, além de atender aos padrões de durabilidade e segurança, o SMA ultra delgado se mostra competitivo quando comparado a outras misturas delgadas disponíveis no mercado.The ongoing increase in asphalt binder costs has led to a growing demand for alternative methods that allow for pavement rehabilitation and preservation while minimizing economic impacts, without compromising technical quality. For pavements that maintain adequate structural capacity, it is common to apply thin overlays, whether cold or hot mixes, to rehabilitate or rejuvenate existing pavement. With recent technological developments, high-performance solutions such as ultra-thin Stone Matrix Asphalt (SMA) have emerged. Although already adopted in several countries, ultra-thin SMA had yet to be effectively implemented on Brazilian highways, underscoring the need for local studies to assess its performance under specific climatic and traffic conditions. In this context, the present study aimed to characterize the field performance of an ultra-thin SMA layer with a thickness of 1.5 cm, placed on a test section. Field monitoring involved the use of PavScan, GripTester, and acoustic equipment to evaluate surface condition, ride quality and safety. Concurrently, the overlays performance was compared to that of a 2.0 cm-thick Gap Graded hot mix asphalt. The ultra-thin SMA was also modeled using the Highway Development and Management (HDM-4) tool to predict cracking, roughness, and rutting, as well as to assess its economic viability relative to a conventional thin asphalt overlay. Findings from both on-site assessments and HDM-4 simulations demonstrated that the ultra-thin SMA delivers satisfactory performance, showing low levels of cracking, rutting, and longitudinal irregularity. Economically, its reduced thickness offsets the higher cost per ton, making it a cost-effective choice. Thus, in addition to meeting technical standards for durability and safety, ultra-thin SMA proves to be competitive when compared to other thin overlay alternatives on the market.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSuzuki, Carlos YukioChaves, Rafael2025-06-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3138/tde-27022026-083606/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-02-27T11:44:02Zoai:teses.usp.br:tde-27022026-083606Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-02-27T11:44:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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