Mechanical, functional and environmental behavior of porous asphalt mixtures

Autor: Alves, Alessandro
Přispěvatelé: Specht, Luciano Pivoto, Savasini, Kamilla Vasconcelos, Bastos, Juceline Batista dos Santos, Padillo, Alejandro Ruiz, Carneiro, Eric Brandão
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
Popis: Road transportation is the main means of transportation in Brazil and it is also known that about 90% of paved roads have asphalt concrete as a coating layer. When it comes to OGFC (Open-Graded Friction Course) hot mixtures, it is understood that they are designed with void percentages of 18% to 25% and used as a wearing course over asphalt coatings. Their initial and well-known objective was to promote surface drainage of water on rainy days by mobilizing its percolation to drainage gutters. However this coating has also been studied due to its behavior regarding noise reduction. Traffic noise results from the accumulation of noise emissions from all vehicles, although coming from various sources that result from the sum of engine operation, exhaust system and tire/road interaction. The first two sources of noise occur mainly at low speeds, while at speeds above 40 km/h the noise of tire/pavement interaction is predominant. Environmental noise is one of the main factors that harm health, being the second largest cause of disease, second only to air pollution. Quiet pavements are an alternative to attenuate noise generation and propagation. The main objective of this study is to develop a mechanical, functional and environmental assessment, focusing on the acoustics of OGFC. The methodology used in the laboratory experiments follows the procedures defined by the standards for the tests of: tensile strength, resilience modulus, cantabro wear, hydraulic conductivity, communicating voids, uniaxial and triaxial repeated load test, uniaxial dynamic modulus and the coefficient of acoustic absorption through the impedance tube. These were performed based on a sampling plan in order to evaluate the mechanical and functional behavior of open-graded mixtures. SPL (Sound Pressure Level) measurements were made by the statistical pass-by method and also SPL assessments regarding octave bands and dry track vs. wet track variation. Also on-site checks were made for WTR (Wheel Track Rutting), IRI (International Roughness Index), macrotexture, microtexture and drainability. It can be verified from the assessments in the OGFC pavements of this work, that its behavior related to noise reduction over time remains constant, with reductions close to 6 dB (A), similar to the silent pavements used worldwide. In an analysis linked to the rutting, the OGFC presented deformations smaller than 7mm (limit for the National Land Transportation Agency - ANTT) even for sections with more than 15 years of opening to traffic, demonstrating its good behavior also in relation to this parameter. O transporte rodoviário é o principal meio de locomoção brasileiro e sabe-se ainda que cerca de 90% das vias pavimentadas possuem concreto asfáltico como camada de revestimento. Quando se trata de misturas a quente do tipo Camada Porosa de Atrito (CPA), entende-se que estas são projetadas com porcentagens de vazios de 18% a 25% e utilizadas como camada de rolamento sobre revestimentos asfálticos. Seu objetivo inicial e conhecido era promover a drenagem superficial da água nos dias de chuva, mobilizando sua percolação para as sarjetas de drenagem. Porém, este revestimento também vem sendo estudado em virtude do seu comportamento ligado a redução de ruídos. O ruído de tráfego resulta do acúmulo de emissões sonoras de todos os veículos, embora este seja oriundo de várias fontes que resultam da soma do funcionamento do motor, sistema de escape e da interação pneu/pavimento. As duas primeiras fontes de ruído afetam principalmente em baixas velocidades, enquanto que em velocidades acima de 40 km/h o ruído da interação pneu/pavimento é predominante. O ruído ambiental é um dos principais fatores que prejudicam à saúde, sendo a segunda maior causadora de doenças, perdendo apenas para a poluição do ar. Os pavimentos silenciosos são uma alternativa para atenuar a geração e propagação do ruído. O objetivo principal deste estudo é desenvolver uma avaliação mecânica, funcional e ambiental da CPA. A metodologia utilizada nos experimentos em laboratório segue os procedimentos definidos por normas para os ensaios de: resistência à tração, módulo de resiliência, desgaste cântabro, condutividade hidráulica, vazios comunicantes, ensaio uniaxial e triaxial de carga repetida, módulo dinâmico uniaxial e do coeficiente de absorção acústica, através do tubo de impedância. Estes foram realizados com base em um plano de amostragem, a fim de se avaliar o comportamento mecânico e funcional das misturas porosas. As medições de NPS (Nível de Pressão Sonora) foram feitas através do método de passagem e também avaliações de NPS em relação as bandas de oitava e a variação pista seca x pista molhada. Também in loco foram feitas verificações de ATR (Afundamento em Trilha de Roda), IRI (International Roughness Index), macrotextura, microtextura e drenabilidade. A partir das avaliações pode-se verificar, nos pavimentos em CPA deste trabalho, que seu comportamento ligado redução de ruídos ao longo do tempo se mantém constante, com reduções próximas a 6 dB (A), semelhantes aos pavimentos silenciosos utilizados internacionalmente. Em uma análise ligada ao ATR, a CPA apresentou deformações menores a 7mm (limite da ANTT) mesmo para trechos com mais de 15 anos de abertura ao tráfego, demonstrando seu bom comportamento também em relação a este parâmetro.
Databáze: OpenAIRE
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