Análise da deformação permanente de misturas asfálticas a partir dos critérios de Mohr Coulomb.

Autor: COSTA, Daniel Beserra.
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Biblioteca de Teses e Dissertações da UFCGUniversidade Federal de Campina GrandeUFCG.
Druh dokumentu: masterThesis
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Capes
A deformação permanente é definida como o acúmulo de pequenas quantidades de deformação não recuperáveis resultante da aplicação das cargas dos veículos. A deformação permanente na camada de revestimento asfáltico pode ser oriunda por três mecanismos: deformação permanente por densificação, por uso e por fluência da mistura. Dado que as temperaturas de serviço da camada de revestimento estão em torno de 40 a 60 °C, a mistura asfáltica nesse intervalo de temperatura se comporta como um material sólido. Sendo assim, é razoável supor que os mecanismos de falha aplicáveis aos materiais sólidos sejam válidos para as misturas de asfálticas. Sendo o critério Mohr-Coulomb amplamente utilizado para descrever as características de cisalhamento de materiais sólidos, poderá ser utilizado para obtenção do ângulo de atrito interno da mistura, bem como o seu intercepto coesivo. Este trabalho teve como objetivo a determinação de ângulos de atrito internos de diferentes misturas asfálticas e sua influência no comportamento mecânico, em especifico, na resistência à deformação permanente destas misturas. Como forma de atingir o objetivo da pesquisa foi desenvolvido um programa experimental visando à avaliação das propriedades mecânicas relacionadas ao ângulo de atrito interno das misturas asfálticas com CAP 50/70 e E – 55/75. Foi possível executar análises em laboratório a partir da determinação de parâmetros de ruptura por cisalhamento, com o auxílio da teoria de Mohr-Coulomb, tendo como inferência o desempenho de misturas estudadas em campo. Verificou-se que, a cada acréscimo de 5% de partículas graúdas em uma faixa granulométrica, as misturas estudadas apresentaram, em geral, um ganho de 1° (Grau) no ângulo de atrito interno para cada faixa estudada. Entretanto, deve ser observado o limite de 30 a 35% de partículas graúdas para cada mistura. Pode-se concluir que: os parâmetros de ruptura por cisalhamento, ângulo de atrito interno e intercepto coesivo são fatores determinantes no desempenho a deformação permanente de misturas asfálticas. Para os ligantes utilizados os resultados indicaram que o acréscimo do ângulo de atrito interno resulta numa maior resistência a deformação permanente.
Permanent deformation is defined as the accumulation of small amounts of non-recoverable deformation resulting from the application of vehicle loads. The permanent deformation in the surface layer of asphalt pavements can come from three mechanisms: permanent deformation by densification, by use and by creep of the mixture. Since the service temperatures of the pavement surface layer are around 40 and 60 ºC, the asphalt mixture, in this temperature range, behaves as a solid material. Therefore, it is reasonable to assume that failure mechanisms applicable to solid materials are valid for asphalt mixtures. As the Mohr-Coulomb criterion is widely used to describe the shear characteristics of solid materials, it can be used to obtain the internal friction angle of the asphalt mixture as well as to estimate its cohesive intercept. This work had as objective to determine the internal angles of friction of different asphalt mixtures and their influence on the mechanical behavior, in particular, on the resistance to permanent deformation of these mixtures. In order to achieve the objective of this research, an experimental program was developed to evaluate the mechanical properties related to the internal angle of friction of asphalt mixtures with the 50/70 asphalt binder and the E 55/75 asphalt binder. It was possible to perform laboratory analyses from the determination of shear rupture parameters, supported by the Mohr-Coulomb's theory, inferred by the performance of mixtures studied in the field. It was verified that, at each increment of 5% of coarse particles in a particle size range, the studied mixtures presented, in general, a gain of 1° (degree) in the internal angle of friction for each size range studied. However, the limit of 30 to 35% of coarse particles should be observed for each mixture. It can be concluded that: the parameters of shear rupture, internal angle of friction and cohesive intercept are determining factors in the permanent deformation performance of asphalt mixtures. For the asphalt binders used, the results indicated that the increment of the internal angle of friction results in a greater resistance to permanent deformation.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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