Elaboração de modelos de desempenho para pavimentos rodoviários de concreto de cimento Portland utilizando parâmetros microestruturais: estudo de caso da BR-101/PB

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Araújo Junior, Moacir Carlos
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/27062
Resumo: A good application of resources for pavement maintenance and restoration activities depends, among other factors, on road management systems. For this, it is essential to use representative performance models for each region. The work consists in the elaboration of two performance models for the rigid pavement of BR-101/PB, with one of them using materials characterization techniques. For this, data were collected from the period of operation of the highway between the years 2008 and 2019. The Pavement Condition Index - ICP was defined as a performance parameter. Initially, a model was developed using sources commonly used in road engineering. Thirty-six road study points were determined from concrete along the road where they were tested to the slab test, which allowed, through the laboratory, the macrostructural characterization of the slabs, identification of resistance to tests, tensile strength, health module, Poisson's ratio and carbonation front. This first performance model, based on de use of 18 independent variables and 89 observations, obtained a coefficient of determination of 0,77. Subsequently, this model of variable characteristics was concreted from the characterization of the Portland cement structure of the pavement slabs, generating the second performance model with microstructural parameters. For this, X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Thermogravimetry (TG) and Infrared Spectroscopy (IR) tests were carried out, which provide qualitative and quantitative information about the presence of the concrete in the slabs. The model obtained, based on the use of 8 independents variables and 57 observations, obtained a coefficient of determination of 0,79. The two performance models generated are not a contribution in the area of pavement management, but also a potential that road engineering offers.
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spelling Elaboração de modelos de desempenho para pavimentos rodoviários de concreto de cimento Portland utilizando parâmetros microestruturais: estudo de caso da BR-101/PBPavimento - Modelo de desempenhoICP - Índice de Condição de PavimentoPavimento rígido - BR-101/PBMicroestrutura do concreto - Cimento PortlandFloor - Performance modelPCI - Pavement Condition IndexRigid pavement - BR-101/PBMicrostructure of concrete - Portland cementCNPQ::ENGENHARIASA good application of resources for pavement maintenance and restoration activities depends, among other factors, on road management systems. For this, it is essential to use representative performance models for each region. The work consists in the elaboration of two performance models for the rigid pavement of BR-101/PB, with one of them using materials characterization techniques. For this, data were collected from the period of operation of the highway between the years 2008 and 2019. The Pavement Condition Index - ICP was defined as a performance parameter. Initially, a model was developed using sources commonly used in road engineering. Thirty-six road study points were determined from concrete along the road where they were tested to the slab test, which allowed, through the laboratory, the macrostructural characterization of the slabs, identification of resistance to tests, tensile strength, health module, Poisson's ratio and carbonation front. This first performance model, based on de use of 18 independent variables and 89 observations, obtained a coefficient of determination of 0,77. Subsequently, this model of variable characteristics was concreted from the characterization of the Portland cement structure of the pavement slabs, generating the second performance model with microstructural parameters. For this, X-ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Thermogravimetry (TG) and Infrared Spectroscopy (IR) tests were carried out, which provide qualitative and quantitative information about the presence of the concrete in the slabs. The model obtained, based on the use of 8 independents variables and 57 observations, obtained a coefficient of determination of 0,79. The two performance models generated are not a contribution in the area of pavement management, but also a potential that road engineering offers.NenhumaA boa aplicação de recursos para atividades de manutenção e restauração de pavimentos depende, dentre outros fatores, de adequados sistemas de gerenciamento de rodovias. Para isso, é imprescindível a utilização de modelos de desempenho representativos para cada região. O presente trabalho consistiu da elaboração de dois modelos de desempenho para o pavimento rígido da BR-101/PB, com um deles utilizando técnicas de caracterização microestrutural dos materiais. Para isso, foram levantados dados do período de operação da rodovia entre os anos de 2008 e 2019. Foi definido o Índice de Condição do Pavimento – ICP, como parâmetro de desempenho. Inicialmente, foi elaborado modelo com a utilização de variáveis comumente utilizadas na engenharia rodoviária. Foram definidos 36 pontos de estudo ao longo da rodovia onde foram extraídos testemunhos da placa de concreto do pavimento, que permitiram, através da realização de ensaios laboratoriais, a caracterização macroestrutural do concreto das placas, identificando a resistência à compressão, resistência à tração, módulo de elasticidade, coeficiente de Poisson e frente de carbonatação. Esse primeiro modelo de desempenho, partindo da utilização de 18 variáveis independentes e 89 observações, obteve um coeficiente de determinação de 0,77. Posteriormente, incorporou-se a este modelo variáveis definidas a partir da caracterização microestrutural do concreto de cimento Portland das placas do pavimento, gerando o segundo modelo de desempenho com parâmetros microestruturais. Para isso, foram realizados ensaios de Difração de raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Termogravimetria (TG) e Espectroscopia de Infravermelho (IV) que forneceram informações qualitativas e quantitativas das fases presentes no concreto das placas. O modelo obtido, partindo da utilização de 8 variáveis independentes e 57 observações, obteve um coeficiente de determinação de 0,79. Os dois modelos de desempenho gerados não só são uma contribuição na área da gerência de pavimentos, como também demonstram a potencialidade que a engenharia de materiais tem a oferecer à engenharia rodoviária.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia de MateriaisPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPBLima Filho, Marçal Rosas Florentinohttp://lattes.cnpq.br/2852416174296757Araújo Junior, Moacir Carlos2023-06-01T11:08:52Z2022-11-302023-06-01T11:08:52Z2022-08-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/27062porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2023-06-02T06:04:00Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/27062Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2023-06-02T06:04Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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