Avaliação do comportamento mecânico de misturas asfálticas com granulometria definida pela faixa de agregados dominantes

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Santos, Eliana Fernandes dos
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18143/tde-31102025-104748/
Resumo: O afundamento em trilha de roda por deformação permanente na superfície dos pavimentos flexíveis e o trincamento por fadiga têm sido o foco de estudos em misturas asfálticas. Os agregados minerais compõem aproximadamente 95% das misturas asfálticas sendo imprescindível conhecer suas propriedades e características para o desenvolvimento de misturas mais duráveis. Estudos buscam promover o intertravamento entre agregados estabelecendo um esqueleto pétreo dentro da mistura asfáltica tornando­ as mais estáveis de maneira a combater a deformação permanente. O método da Faixa de Agregados Dominantes (FAD) permite a avaliação da estrutura granulométrica de uma mistura asfáltica utilizando conceitos da mecânica dos solos, como a porosidade para garantir o contato e interação entre partículas de agregados graúdos o suficiente para fornecer resistência à deformação permanente e amenizar problemas relativos à fadiga de misturas asfálticas. Parâmetros ligados à graduação de misturas como a proporção de agregados não estruturais e proporção graúda dominante, foram propostas para presumir o comportamento de misturas asfálticas em relação à deformação permanente. Nesta pesquisa avaliou-se o comportamento mecânico quanto a resistência a tração por compressão diametral, módulo de resiliência, deformação permanente e fadiga de misturas asfálticas constituídas por agregados de origem basáltica e com Diâmetros Máximos Nominais 12,5 mm e 19,0 mm, buscando-se relacioná-los com granulometria definida a partir da Faixa de Agregados Dominantes. Analisou-se parâmetros associados aos agregados dominantes e aos componentes intersticiais considerados no método de seleção granulométrica FAD (Faixa de Agregados Dominantes) relacionando-os com as propriedades mecânicas das misturas. A partir das análises efetuadas, concluiu-se que o Método da Faixa de Agregados Dominantes é uma importante ferramenta para inferir o comportamento de misturas asfálticas podendo auxiliar preliminarmente na escolha e exclusão de misturas asfálticas. O parâmetro porosidade FAD sobressaiu-se dentre os demais, indicando misturas que expressarão melhor comportamento com relação a deformação permanente, se localizadas dentro do intervalo indicado. Os demais parâmetros avaliados, Fator de Ruptura, Relação de Agregados Finos e Espessura Efetiva do Filme Asfáltico, não foram capazes de superar os indícios fornecidos pela porosidade FAD com relação ao comportamento mecânico das misturas necessitando de verificações, porém o Fator de Ruptura destacou-se com relação à previsão da vida de fadiga das misturas avaliadas. Quanto aos agregados não estruturais da mistura asfáltica e a proporção graúda dominante, constatou-se uma interação entre eles, de forma que, quando analisados conjuntamente, podem contribuir para identificação de misturas que desempenhariam melhor comportamento com relação a deformação permanente.
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Estudos buscam promover o intertravamento entre agregados estabelecendo um esqueleto pétreo dentro da mistura asfáltica tornando­ as mais estáveis de maneira a combater a deformação permanente. O método da Faixa de Agregados Dominantes (FAD) permite a avaliação da estrutura granulométrica de uma mistura asfáltica utilizando conceitos da mecânica dos solos, como a porosidade para garantir o contato e interação entre partículas de agregados graúdos o suficiente para fornecer resistência à deformação permanente e amenizar problemas relativos à fadiga de misturas asfálticas. Parâmetros ligados à graduação de misturas como a proporção de agregados não estruturais e proporção graúda dominante, foram propostas para presumir o comportamento de misturas asfálticas em relação à deformação permanente. 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O parâmetro porosidade FAD sobressaiu-se dentre os demais, indicando misturas que expressarão melhor comportamento com relação a deformação permanente, se localizadas dentro do intervalo indicado. Os demais parâmetros avaliados, Fator de Ruptura, Relação de Agregados Finos e Espessura Efetiva do Filme Asfáltico, não foram capazes de superar os indícios fornecidos pela porosidade FAD com relação ao comportamento mecânico das misturas necessitando de verificações, porém o Fator de Ruptura destacou-se com relação à previsão da vida de fadiga das misturas avaliadas. Quanto aos agregados não estruturais da mistura asfáltica e a proporção graúda dominante, constatou-se uma interação entre eles, de forma que, quando analisados conjuntamente, podem contribuir para identificação de misturas que desempenhariam melhor comportamento com relação a deformação permanente.The rutting in a wheel track due to permanent deformation on the surface of flexible pavements and the cracking due to fatigue have been the focus of studies in asphalt mixtures. Mineral aggregates make up approximately 95% of asphalt mixtures and it is essential to know their properties and characteristics for the development of more durable mixtures. Studies seek to promote interlocking between aggregates, establishing a stone skeleton within the asphalt mixture, making them more stable in order to combat permanent deformation. The Dominant Aggregates Size Range (DASR) method allows the evaluation of the granulometric structure of an asphalt mixture using concepts from soil mechanics, such as porosity, to ensure contact and interaction between aggregate particles coarse enough to provide resistance to permanent deformation and alleviate problems related to asphalt mixture fatigue. Parameters related to the grading of mixtures, such as the proportion of non-structural aggregates and the dominant coarse proportion, were proposed to characterize the behavior of asphalt mixtures in relation to permanent deformation. ln this research, the mechanical behavior was evaluated in terms of tensile strength by diametrical compression, resilient modulus, permanent deformation and fatigue of asphalt mixtures made up of aggregates of basaltic origin and with Maximum Nominal Diameters 12.5 mm and 19.0 mm, aiming at relating them with granulometry defined from the Dominant Aggregates Range. Parameters associated with the dominant aggregates and interstitial components considered in the DASR particle size selection method were analyzed, relating them to the mechanical properties of the mixtures. Based on the analysis carried out, it was concluded that the Dominant Aggregates Range Method is an important tool to infer the behavior of asphalt mixtures and can help preliminarily in the choice and exclusion of asphalt mixtures. The DASR porosity parameter stood out among the others, indicating mixtures that will express better behavior with respect to permanent deformation, if located within a specified range. The other evaluated parameters, Disruption Factor, Ratio of Coarse Portion to Fine Portion of Fine Aggregate and Effective Film Thickness, were not able to overcome the indications provided by DASR Porosity regarding the mechanical behavior of the mixtures, requiring verification, but the Disruption Factor stood out in relation to the prediction of fatigue life of the evaluated mixtures. As for the non-structural aggregates of the asphalt mix and domiant larg prop01tion, an interaction was found between them, so that, when analyzed together, they can contribute to the identification of mixtures that would perform better with regard to permanent deformation.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFernandes Junior, Jose LeomarSantos, Eliana Fernandes dos2021-08-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18143/tde-31102025-104748/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/openAccesspor2025-11-05T20:28:02Zoai:teses.usp.br:tde-31102025-104748Biblioteca 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:27212025-11-05T20:28:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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