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https://hdl.handle.net/1822/36176
Título: | Estudo da deformabilidade de estruturas multicamada para pavimentos flexíveis |
Outro(s) título(s): | Assessment of the deformability of multilayered structures for flexible pavements |
Autor(es): | Lourenço, David Marcelo Duarte |
Orientador(es): | Silva, Hugo Manuel Ribeiro Dias da Araújo, Nuno Faria |
Palavras-chave: | Deformação Ensaio triaxial Ensaio de pista Retroanálise Módulo de deformabilidade Deformation Triaxial test Wheel tracking test Backanalysis Deformability modulus |
Data: | 2014 |
Resumo(s): | Quando se considera os custos de construção, manutenção e reabilitação, o elemento mais
dispendioso do sistema rodoviário é igualmente o mais preponderante: a estrutura do
pavimento. O desempenho da camada de desgaste e inferiores exige uma avaliação precisa
das propriedades que lhes estão inerentes, quando submetidas a diferentes temperaturas e
frequências de aplicação de cargas. Nos pavimentos flexíveis, a presença de misturas
betuminosas tem especificidades em vários aspetos, sendo um dos mais importantes o estudo
da sua deformação permanente e recuperada, em especial na presença de temperaturas mais
elevadas. Através de ensaios empíricos e fundamentais, complementados com modelação
numérica, é possível quantificar os parâmetros qua a caracterizam, nomeadamente o módulo
de deformabilidade e o coeficiente de Poisson.
Assim, o objetivo deste trabalho consistiu em estudar a deformabilidade de misturas
betuminosas e de estruturas multicamada utilizando uma triangulação de métodos para
aumentar a confiança nos resultados normalmente registados nessas alternativas em separado.
Nesse sentido, foram propostas alterações ao ensaio de pista que permitiram avaliar a
deformação elástica em cada ciclo de carga, com vista à posterior modelação do
comportamento e de estruturas monocamada e multicamada, sob diferentes condições de
temperatura (T) e frequência (f) (T=30 °C e f=1 Hz, 50 °C e 1 Hz ou 50 °C e 0,5 Hz). Estes
ensaios foram complementados pelo ensaio triaxial para validação das propriedades
fundamentais da mesma mistura betuminosa utilizada em todos os ensaios realizados.
Os resultados finais permitiram validar as inovações propostas, por existir consistência na
evolução da deformação. A modelação numérica do ensaio de pista apresentou resultados
interessantes, mas sugere-se a utilização de modelos tridimensionais com carga móvel e com
comportamento viscoelástico para diminuir a diferença entre o módulo de deformabilidade e o
coeficiente de Poisson determinados por retroanálise e no ensaio triaxial. When the costs of construction, maintenance and rehabilitation are taken into account, the most costly element in the road system is also the most preponderant: the structure of the pavement. The performance of the surface course and the layers underneath it demands a precise evaluation of its inherent properties when subjected to different temperatures and loading cycles. In flexible pavements, the presence of bituminous mixtures brings several specificities to the table, one of the most important being deformability, especially when influenced by high temperatures. Using empiric tests, fundamental tests and simulations, complemented by backanalysis, it’s possible to quantify defining parameters like the deformability modulus and the Poisson ratio. As such, the objective of this work consisted in studying the deformability of bituminous mixtures and multilayerd structures using a triangulation of methods, to increase the confidence in the results usually obtained separately. With that in mind, changes in the wheel tracking test were proposed, to enable an evaluation of overall permanent deformation, elastic deformation in every loading cycle and, afterwards, comparisons between monolayered and multilayered structures, not to mention creating models of each, under different temperature (T) and frequency (f) conditions (T=30 ºC and f=1 Hz, T=50 ºC and f=1 Hz or T=50 ºC and f=0,5 Hz). Triaxial tests complemented the validation of the fundamental properties determined for the mixture used in all the executed tests. The final results validate the proposed innovations, because of the consistency showed in the deformation’s evolution. The finite element modelling of the wheel tracking tests displayed interesting results, but the use of tridimensional models with mobile loads and viscoelastic behavior is suggested, to reduce the difference between the deformability modulus and the Poisson ration determined through triaxial tests and backanalysis. |
Tipo: | Dissertação de mestrado |
Descrição: | Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil |
URI: | https://hdl.handle.net/1822/36176 |
Acesso: | Acesso aberto |
Aparece nas coleções: | BUM - Dissertações de Mestrado C-TAC - Dissertações de Mestrado |
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