Mechanistic evaluation of a monitored pavement constructed with asphalt surface treatment
DOI:
https://doi.org/10.14295/transportes.v28i5.2211Keywords:
Experimental track. Laboratory tests. Field tests. Pavement mechanics.Abstract
This paper aims to present the preliminary results of a monitored highway track in the Brazilian state of Goiás, incorporating mechanistic analyses in order to contribute to the database of materials, technologies and performance for an asphalt pavement executed with Double Asphalt Surface Treatment (DAST) as the surface layer. In this study, laboratory tests were performed with the materials in terms of characterization, mechanical and resilient behavior for each layer, and checking the behavior of an improved lateritic gravel with cement in three different contents. The pavement test section was monitored during execution and up to 6 months after opening to traffic by determining deflections, macro and micro textures, rutting measurement, traffic evaluation and identification of apparent defects. The DAST design was also evaluated. The stresses and deformations that developed along the layers were obtained and the field modules were determined by back analysis. The results showed a mechanical performance gain with the addition of cement in the gravel. The results also show some problems during the pavement construction, the emergence of pathologies, high deformations in the lower layers, and emulsion oversizing in the DAST.
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References
ABNT (1992) NBR 12770: Solo coesivo - Determinação da resistência à compressão não confinada - Método de ensaio. Asso-ciação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro.
ABNT (2012) NBR 12025: Solo-cimento — Ensaio de compressão simples de corpos de prova cilíndricos — Método de en-saio. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro.
APS, MÁRCIA (2006) Classificação da aderência pneu-pavimento pelo índice combinado IFI – International Friction Index para revestimentos asfálticos. Tese de Doutorado, USP, São Paulo, 179p.
ASTM E 303-93(2018), Standard Test Method for Measuring Surface Frictional Properties Using the British Pendulum Test-er, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2018, www.astm.org
ASTM E 965-15(2019), Standard Test Method for Measuring Pavement Macrotexture Depth Using a Volumetric Technique, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2019, www.astm.org
BASTOS, J. B. S. (2013) Influência da variação da umidade no comportamento de pavimentos da região metropolitana de Fortaleza. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - UFC, Fortaleza, 164p.
BEHIRY, A. E. A. E. (2012) Fatigue and rutting lives in flexible pavement. Ain Shams Engineering Journal, [s.l.], v. 3, n. 4, p.367-374. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.asej.2012.04.008.
BERNUCCI, L. B., CERATTI, J. A. P., MOTTA, L. M. G., SOARES, J. B, Pavimentação Asfáltica: Formação Básica para Engenheiros, Rio de Janeiro, PETROBRAS-ABEDA, 2006. 3ª Reimpressão, 2010.
CENTRE DE RECHERCHES ROUTIÈRES. Code de bonne pratique des enduits superficiels. Bruxelles, 1981.
CNT (2019) Boletins técnicos CNT. Confederação Nacional do Transporte (Org.) Brasília: CNT: SEST: SENAT, 2019. 48 p.
DAS, A.; PANDEY, B. B. (1999) Mechanistic-Empirical Design of Bituminous Roads: An Indian Perspective. Journal of Trans-portation Engineering, [s.l.], v. 125, n. 5, p.463-471, set. 1999. American Society of Civil Engineers (ASCE). http://dx.doi.org/10.1061/(asce)0733- 947x(1999)125:5(463)
DERT (2000) CE. ES–P 11/00 Tratamento Superficial Duplo. Especificações gerais para serviços e obras rodoviárias. Pavi-mentação. Departamento de Edificações, Rodovias e Transportes Fortaleza, Ceará.
DNER (1979) Norma 011/79 Avaliação estrutural dos pavimentos flexíveis. Departamento Nacional de Estradas de Roda-gem, Rio de Janeiro, 1979. 16p.
DNER (1994) ME 052: Solos e agregados miúdos – Determinação da umidade com emprego do “Speedy”. . Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Brasil, 1994. 4p.
DNER (1994) ME 092: Solo – Determinação da massa específica aparente “in situ”, com emprego do frasco de areia. Depar-tamento Nacional de Estradas de Rodagem Brasil, 1994. 5p.
DNIT (2003) PRO 006 Avaliação objetiva da superfície de pavimentos flexíveis e semi-rígidos - Procedimento. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Rio de Janeiro. Ministério dos Transportes, Instituto de Pesquisas Rodoviárias. 10 p.
DNIT (2003) PRO 007 Levantamento para avaliação da condição de superfície de subtrecho homogêneo de rodovias de pavimentos flexíveis e semi-rígidos para gerência de pavimentos e estudos e projetos Procedimento. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Rio de Janeiro. Ministério dos Transportes, Instituto de Pesquisas Rodoviárias. 11 p.
DNIT (2006) Manual de estudos de tráfego. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Rio de Janeiro. Publi-cação IPR – 723. Ministério dos Transportes, Instituto de Pesquisas Rodoviárias. 388 p.
DNIT (2006) Manual de restauração pavimentos asfálticos. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Rio de Janeiro. Publicação IPR – 720. Ministério dos Transportes, Instituto de Pesquisas Rodoviárias. 314 p.
DNIT (2010) ES 143: Pavimentação – Base de solo-cimento - Especificação de serviço. Departamento Nacional de Infraestru-tura de Transportes Brasil, 10p.
DNIT (2010) ME-133: Pavimentação – Delineamento da linha de influência longitudinal da bacia de deformação por inter-médio da Viga Benkelman – Método de ensaio. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Brasil, 8p.
DNIT (2012) ES 147: Pavimentação asfáltica – Tratamento Superficial Duplo. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Brasil, 10 p.
DNIT (2013) EM 165: Emulsões asfálticas para pavimentação – Especificação de material. Departamento Nacional de Infra-estrutura de Transportes Brasil, 5p.
DNIT (2018) ME 134: Determinação do módulo de resiliência de solos. Departamento Nacional de Infraestrutura de Trans-portes Brasil, 11p.(a)
DNIT (2018) ME 181: Pavimentação – Material Estabilizado Quimicamente – Determinação do módulo de resiliência – Mé-todo de ensaio. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Brasil, 16p.(b)
FRANCO, F. A. C. P. (2007) Método de Dimensionamento Mecanístico-Empírico de Pavimentos Asfálticos – SisPav. 294p. Tese (Doutorado, Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia). Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2007.
FREITAS, J. B. (2019) Análise de parâmetros para projetos mecanísticos-empíricos de pavimentos asfálticos em Goiás. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). UFG/GO, Goiânia, 212p.
FREITAS, J. B.; REZENDE, L. R.; GITIRANA JR.; G. F. N. Prediction of the resilient modulus of two tropical subgrade soils conside-ring unsaturated conditions. Engineering Geology, Volume 270, 5 June 2020, Elsevier, https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2020.105580.
HADI, M. N. S.; BODHINAYAKE, B. (2003) Non-linear finite element analysis of flexible pavements. Advances In Engineering Software, [s.l.], v. 34, n. 11-12, p.657-662, Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/s0965-9978(03)00109-1.
HUANG, Y. H. (2003) Pavement Analysis and Design. 2. ed. [s.l.]: Pearson, 792 p.
LEE, J.; KIM, Y. Understanding the Effects of Aggregate and Emulsion Application Rates on Performance of Asphalt Surface Treatments. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, v. 2044, p. 71–78, 2008. Disponível em: http://trrjournalonline.trb.org/doi/10.3141/2044-08
LOIOLA, P. R. R. (2009) Estudo de agregados e ligantes alternativos para emprego em tratamentos superficiais de rodovias. 206p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes). UFC/CE, Fortaleza.
MEDRADO, W. A. (2009) Caracterização Geotécnica de Solos da Região Norte de Minas Gerais para Aplicação em Obras Rodo-viária. Dissertação M. Sc. Escola de Minas/UFOP, Ouro Preto – MG.
PÉREZ, J. S. L. (2016) Avaliação do desempenho de pavimentos flexíveis dos segmentos monitorados de Urubici e Itapoá. 333p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Civil). UFSC/SC, Florianópolis.
PINTO, S. (2002) Tratamento Superficial Betuminoso. Instituto Militar de Engenharia – IME/RJ.
RANADIVE, M. S.; TAPASE, A. B. (2016) Parameter sensitive analysis of flexible pavement. International Journal of Pavement Research and Technology, [s.l.], v. 9, n. 6, p.466-472, nov. 2016. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijprt.2016.12.001.
REDE TECNOLÓGICA DE ASFALTO. (2010) Manual de execução de trechos monitorados. Rio de Janeiro: PETROBRAS. 95 p.
ROCHA, M. T.; REZENDE, L. R. Estudo laboratorial de um solo tropical granular estabilizado quimicamente para fins de pavi-mentação. Matéria (Rio de Janeiro), [s.l.], v. 22, n. 4, p.1-25, 2 out. 2017. FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/s1517-707620170004.0229.
SANTIAGO, L. S, SOARES, J. B. (2015) Contribuições ao desenvolvimento do novo método de dimensionamento de pavimentos asfálticos no Brasil. XXIX Congresso Nacional de Pesquisa em Transporte da ANPET. Ouro Preto. P 160-171.
SANTOS, T. A.; SPECHT, L. P.; PINHEIRO, R. J. B.; CERATTI, J. A. P., BRITO, L. A. T. (2019) Avaliação da resistência e da deforma-ção resiliente de quatro solos de subleitos rodoviários no estado do Rio Grande do Sul. Transportes, [s.l.], v. 27, n. 1, p.48-64, 30 abr. 2019, http://dx.doi.org/10.14295/transportes.v27i1.1531.
SHRP (1993) Distress Identification Manual for the Long-Term Pavement Performance Studies. The Strategic Highway Re-search Program. National Academy of Science. Washington, D.C., 1993.
SILVA, R. C.; BARROSO, S. H. A.; KIM, Y. R. (2018) Introdução do coeficiente de uniformidade para avaliação de revestimentos asfálticos do tipo tratamentos superficiais. Transportes, [s.l.], v. 26, n. 1, p.42-53, 30 abr. 2018, http://dx.doi.org/10.14295/transportes.v26i1.1371
SILVA, R. C. (2018) Avaliação da dosagem dos tratamentos superficiais por penetração de rodovias baseada na exsudação e na perda de agregados. 2018. 135p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes). UFC/CE, Fortaleza.
SOUZA JUNIOR, J. G. S. (2018) Aplicação do novo método de dimensionamento de pavimentos asfálticos a trechos de uma rodovia federal. Dissertação M. Sc. UFRJ, Rio de Janeiro – RJ.
THEISEN, K. M.; MATTOS, J. R. G.; TREICHEL, D. S.; CERATTI, J. A. P. (2009) Método de retroanálise de bacias obtidas por car-regamento de eixo padrão através do uso de softwares adaptados para FWD. Seminário de engenharia geotécnica do Rio Grande do Sul. Pelotas.
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