Análise da influência da variação de temperatura no desempenho de pavimentos asfálticos à fadiga a partir do modelo S-VECD
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Data de Publicação: | 2019 |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Manancial - Repositório Digital da UFSM |
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Texto Completo: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/23474 |
Resumo: | Asphalt mixes show a strong correlation between its temperature and its mechanical properties. In Brazil, it is used the DNER design method, which does not consider temperature in order to evaluate the behavior of asphalt mixes under traffic loads. Therefore, in regions with high temperature variation during the year or, even, during the day, which is the case of the central region of Rio Grande do Sul, it is not taken into account the influence that these variations have in the mix mechanical parameters. Thus, it is necessary to adopt a new methodology that takes into account the thermal susceptibility of asphalt concrete layer. In order to investigate this influence, one can use tools that analyze viscoelastic properties of pavements. In the current research, the LVECD software was used with viscoelastic inputs from complex modulus test, fatigue inputs obtained from direct tension cyclic fatigue test and temperature inputs which simulate climate in Santa Maria/RS with its daily and seasonal thermal variations at various pavement depths and, thus, to obtain fatigue damage with S-VECD model. Results were compared with simulations run at different temperature conditions and transfer funtions proposed by Nascimento (2015) were applied to convert damage into percent cracked area and to compare this approach with MeDiNa’s, the new national design method. The results showed that the consideration of temperature change resulted in lower damage and cracked area values for the studied cases when compared with results considering constant temperature. Besides that, economic analysis showed that LVECD resulted in lower costs per load application than MeDiNa. |
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Análise da influência da variação de temperatura no desempenho de pavimentos asfálticos à fadiga a partir do modelo S-VECDPavimentos asfálticosFadigaFunção de transferênciaAsphalt pavementsFatigueLVECDTransfer functionCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILAsphalt mixes show a strong correlation between its temperature and its mechanical properties. In Brazil, it is used the DNER design method, which does not consider temperature in order to evaluate the behavior of asphalt mixes under traffic loads. Therefore, in regions with high temperature variation during the year or, even, during the day, which is the case of the central region of Rio Grande do Sul, it is not taken into account the influence that these variations have in the mix mechanical parameters. Thus, it is necessary to adopt a new methodology that takes into account the thermal susceptibility of asphalt concrete layer. In order to investigate this influence, one can use tools that analyze viscoelastic properties of pavements. In the current research, the LVECD software was used with viscoelastic inputs from complex modulus test, fatigue inputs obtained from direct tension cyclic fatigue test and temperature inputs which simulate climate in Santa Maria/RS with its daily and seasonal thermal variations at various pavement depths and, thus, to obtain fatigue damage with S-VECD model. Results were compared with simulations run at different temperature conditions and transfer funtions proposed by Nascimento (2015) were applied to convert damage into percent cracked area and to compare this approach with MeDiNa’s, the new national design method. The results showed that the consideration of temperature change resulted in lower damage and cracked area values for the studied cases when compared with results considering constant temperature. Besides that, economic analysis showed that LVECD resulted in lower costs per load application than MeDiNa.Misturas asfálticas apresentam uma forte correlação entre temperatura e suas propriedades mecânicas. No Brasil, utiliza-se o método de dimensionamento de pavimentos asfálticos do DNER que desconsidera a temperatura para avaliar o comportamento da mistura asfáltica diante dos carregamentos advindos do tráfego. Portanto, em regiões de alta variabilidade térmica durante o ano ou, até mesmo, durante o dia, caso da região central do Rio Grande do Sul, não leva-se em conta a influência que essas alterações na temperatura têm sobre parâmetros mecânicos da mistura. Sendo assim, faz-se necessário adotar uma nova metodologia que considere a suscetibilidade térmica da camada de concreto asfáltico. Para investigar essa influência, são usadas ferramentas que analisam as propriedades viscoelásticas dos pavimentos. No presente trabalho, foi utilizado o software LVECD (Layered Viscoelastic Pavement Analysis for Critical Distresses) com dados de entrada de propriedades viscoelásticas advindos do ensaio de módulo complexo, dados de fadiga obtidos pelo ensaio uniaxial cíclico de fadiga à tração-compressão e dados de temperatura que simulam o clima de Santa Maria/RS com suas variações térmicas diárias e sazonais em diferentes profundidades do pavimento e, a partir disto, obter o dano por fadiga a partir do modelo S-VECD. Os resultados foram comparados com simulações feitas a diferentes condições de temperatura e foram aplicadas as funções de transferência propostas por Nascimento (2015) para converter o dano em porcentagem de área trincada e fazer uma comparação entre essa abordagem e a do MeDiNa, o novo método nacional de dimensionamento. Os resultados mostraram que a consideração da variação de temperatura resultou em menores valores de dano e de área trincada para os casos estudados quando comparados com os resultados considerando temperatura constante. Ademais, a análise econômica mostrou que o LVECD resultou em custos menores por aplicação de carga que o MeDiNa.Universidade Federal de Santa MariaBrasilUFSMCentro de TecnologiaPereira, Deividi da SilvaChaves, Bruno de Souza2022-01-06T11:55:52Z2022-01-06T11:55:52Z2019-07-122019Trabalho de Conclusão de Curso de Graduaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/23474ark:/26339/001300000w9qrporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2022-09-15T17:07:38Zoai:repositorio.ufsm.br:1/23474Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2022-09-15T17:07:38Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false |
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