Correção das deflexões obtidas com defletómetro de impacto devido às variações de temperatura

Abstract

O desenvolvimento da rede rodoviária das últimas décadas obriga a que, atualmente, haja a preocupação na sua conservação e reabilitação. De forma a saber a real necessidade de reabilitação dos pavimentos é imprescindível a avaliação da sua capacidade de carga que pode ser conseguida através de parâmetros como a deflexão, com a qual se obtém o módulo de rigidez das camadas dos pavimentos. A análise e comparação entre estes parâmetros só é possível se corresponderem à mesma temperatura. Assim, o objetivo deste trabalho é o desenvolvimento de modelos para correção da deflexão do pavimento a determinada temperatura, para uma temperatura de referência e de modelos para a correção do módulo de rigidez para as mesmas condições, em função da mistura betuminosa. A deflexão dos pavimentos pode ser determinada recorrendo a vários equipamentos de ensaio sendo o defletómetro de impacto (FWD) um dos mais utilizados nos últimos anos, equipamento que permite a obtenção de deflexões a várias distâncias da aplicação de uma carga. Com estes dados e através do processo de análise inversa é possível a obtenção do módulo de rigidez das diferentes camadas dos pavimentos. O presente estudo centra-se essencialmente em três partes: uma avaliação em laboratório, onde é feito um estudo dos módulos de rigidez de várias misturas betuminosas; uma avaliação in situ onde são determinadas as deflexões de quatro pavimentos utilizando o defletómetro de impacto; e uma modelação numérica que permite através do software JPav2.1 obter as deflexões dos pavimentos arbitrados. Com os dados da modelação numérica e os dados obtidos nas restantes fases do trabalho são obtidos modelos de correção das deflexões, sendo sugerido ainda um modelo através da utilização de redes neuronais artificiais.

The development of the highway system carried out during the last decades requires a concern on its conservation and rehabilitation. In order to define the pavement rehabilitation, the assessment of the structural capacity of the pavement is indispensable which can be done measuring the pavement deflection which is used to obtain the stiffness modulus of pavement layers. The analysis and comparison of these parameters is only possible for the same pavement temperature. Thus, the objective of this work is the development of models to correct the deflection at testing temperature to a reference temperature and the development of models to correct the stiffness modulus in same conditions. The pavement deflection can be measured with several test equipments, including the Falling Weight Deflectometer (FWD), one of the most used equipments in the past few years. This equipment makes possible the evaluation of the pavement deflection at several distances from the load application. With these deflections and pavement characteristics, a back-analysis can be performed to obtain stiffness modulus of the different layers of the pavement. The present study concentrates essentially in three points: laboratory evaluation, where the stiffness modulus of different asphalt mixtures is assessed; evaluation in situ, where the pavement deflections of three trial sections are obtained using falling weight deflectometer measurements; and numerical modeling where pavement deflection is obtained using the JPav software. The data obtained in the numerical modeling, supported with the date of the other phases of the work, allowed to develop models to correct pavement deflection to a reference temperature. Moreover, neural networks were used to develop a model to correct the pavement deflection.