Critérios para definição da espessura da camada de reforço do subleito para garantir a durabilidade em pavimentos asfálticos brasileiros

Autor: Rivera Massenlli, Gianina Sandra, 1975
Přispěvatelé: Paiva, Cássio Eduardo Lima de, 1953, Nuñez, Washington Peres, Suzuki, Carlos Yukio, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
DOI: 10.47749/t/unicamp.2020.1127274
Popis: Orientador: Cassio Eduardo Lima de Paiva Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo Resumo: Um dos problemas mais comuns que afeta o pavimento flexível ou asfáltico no Brasil é a elevada deformabilidade inicial das camadas novas, principalmente quando o subleito é fraco. Este problema, que está associado à cultura brasileira de estabelecer, em projeto, espessuras mínimas de camadas, comumente projetadas para durar 10 anos, é agravado por outras situações que afetam a durabilidade do pavimento, tais como: o emprego indiscriminado de parâmetros elásticos, modelos de fadiga ou omissões de dados relevantes. Esse tipo de pavimento, quando em serviço, não resiste ao ciclo completo projetado e, consequentemente, passa por manutenções precoces, sendo considerado frágil quando necessita de reabilitação estrutural. Este estudo tem como objetivo comprovar que um pavimento, considerado inicialmente frágil, poderia durar 20 ou 30 anos, desde que o subleito fosse protegido adequadamente para suportar mais esforços do que o projetado inicialmente. Para isso, analisou-se as respostas estruturais quando um pavimento hipotético e o subleito perdem a integridade. Essas análises de sensibilidade, quando comparadas ao pavimento considerado íntegro, possibilitam compreender como a mudança dos parâmetros de rigidez (módulo e espessura) interfere no comportamento estrutural do pavimento e, por conseguinte, na sua vida útil. Os resultados retratam situações críticas nos pavimentos flexíveis com subleitos fracos e dimensionados com espessuras mínimas em todas as camadas. Porém, ao se introduzir conceitos de pavimento de longa duração - LLAP, por meio dos limites pré-fixados, pode-se verificar o comportamento de cada estrutura estudada, com melhoria no desempenho estrutural do pavimento. Nesse contexto, prever um adequado reforço do subleito é uma solução para controlar a deformação vertical, medida no topo, do subleito (?v) com um valor próximo ao limite estabelecido em pavimentos com maior durabilidade (?v inferior a 2 x 10-4). As análises demonstraram que essas estruturas com subleitos fracos com ESL entre 30 e 50MPa com HREV ? 0,20m e HREF ? 0,80m se aproximam dos limites estabelecidos em LLAP, possibilitando manter a integridade das camadas subjacentes, evitando os serviços não previstos e intervenções pesadas e profundas. Portanto, prever uma HREF adequada converge com o propósito de pavimento sustentável. Complementarmente, através de um estudo de caso, é elaborada uma análise crítica do dimensionamento de pavimentos flexíveis vigentes, na qual considera-se outros fatores que podem ser relevantes na fase de concepção. Esses critérios de projeto podem contribuir para a garantia de um pavimento durável e adequado à realidade brasileira Abstract: One of the most common problems affecting flexible or asphalt pavement in Brazil is the high initial deformability of the new layers, especially when the subgrade is weak. This problem, which is associated with the Brazilian culture of designing minimum layer thicknesses, commonly designed to last 10 years, is aggravated by other situations that affect the durability of the pavement, such as: the indiscriminate use of elastic parameters, models fatigue or relevant data omissions. This type of pavement, when in service, does not withstand the complete projected cycle and, consequently, undergoes early maintenance, being considered fragile when it needs structural rehabilitation. This study aims to prove that a pavement, considered initially fragile, could last 20 or 30 years, as long as the subgrade is adequately protected to withstand more efforts than initially designed. For this, structural responses were analyzed when a hypothetical pavement and the subgrade lose their integrity. These sensitivity analyzes, when compared to the pavement considered intact, make it possible to understand how the change in stiffness parameters (modulus and thickness) interferes with the structural behavior of the pavement and, therefore, in its useful life. The results portray critical situations in flexible pavements with weak subgrade and dimensioned with minimum thickness in all layers. However, by introducing long-term pavement concepts ¿ LLAP, through pre-set limits, the behavior of each studied structure, with improvement in the structural performance of the pavement. In this context, providing adequate reinforcement of the subgrade is a solution to control the vertical deformation, measured at the top, of the subgrade (?v) with a value close to the limit established on longer durability pavement (?v less than 2 x 10-4). The analyzes showed that these structures with weak subgrade with ESL between 30 and 50 MPa with HREV ? 0.20 m and HREF ? 0.80 m approach the limits established in LLAP, allowing to maintain the integrity of the underlying layers, avoiding unanticipated services and deep pavement repairs or reconstruction. Therefore, providing an adequate HREF converges with the purpose of sustainable pavement. In addition, through a case study, a critical analysis of the design of existing flexible pavements is elaborated, which considers other factors that may be relevant in the design phase. These design criteria can contribute to the guarantee of a durable and adequate pavement to the Brazilian reality Mestrado Transportes Mestra em Engenharia Civil
Databáze: OpenAIRE
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