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Title in Portuguese: Avaliação da faixa de agregados dominantes e componentes intersticiais em misturas asfálticas
Author: Portela Neto, Manoel Gualberto
Advisor(s): Soares, Jorge Barbosa
Keywords: Transportes
Misturas de emulsão asfáltica
Flow number
Rutting
Repeated uniaxial load
Issue Date: 2018
Citation: PORTELA NETO, M. G. Avaliação da faixa de agregados dominantes e componentes intersticiais em misturas asfálticas. 2018. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, 2018.
Abstract in Portuguese: A definição da curva granulométrica de uma mistura asfáltica tradicionalmente segue procedimentos empíricos, reproduzindo-se proporções de agregados de projetos anteriores ou definindo-se uma nova curva, comumente por tentativa e erro, de modo a fazê-la encaixar em faixas predefinidas com base na experiência. A Faixa de Agregados Dominantes (FAD) é um método de seleção granulométrica com critérios baseados no intertravamento granular e na porosidade FAD, considerando ainda os chamados Componentes Intersticiais (CI), os quais são os agregados candidatos a serem menores do que os agregados graúdos dominantes. O conceito chave do método é a existência de uma faixa de agregados graúdos dominantes que é responsável por resistir à deformação permanente. A literatura reporta boa correlação entre esse tipo de defeito e o ensaio uniaxial de carga repetida, que tem como resultado o Flow Number (FN). O presente trabalho visa analisar a influência da origem do agregado e sua composição granulométrica a partir dos parâmetros FAD e dos CIs (agregados com diâmetros menores que a última partícula graúda dominante), bem como do tipo de ligante e da dosagem da mistura, nos resultados de FN. Objetiva-se também explicar o comportamento das misturas com porosidades marginais com base na curva granulométrica, as quais resultam em FN com grandes variações, e constatar os fatores que geram tais inconsistências. Para tanto, foi organizado um banco de dados composto por 52 misturas contendo agregados com diferentes mineralogias, advindos de distintas localidades e oriundos de 3 estados brasileiros. Foram feitas primeiramente correlações dos parâmetros FAD (intertravamento, porcentagem de agregados FAD) e posteriormente dos parâmetros FAD-CI (Fator de Ruptura e a Relação de Agregados Finos) com o FN das misturas contendo agregados de equivalente origem mineral e intertravamento e mesmo tipo de ligante, diferenciando somente a porcentagem de agregados na FAD. Adicionaram-se sucessivamente diferentes características das misturas a partir do banco de dados organizado, até que todas essas características fossem consideradas. Dessa forma, possibilitou-se a análise de cada parâmetro e do seu consequente impacto nos resultados de FN, inclusive nas misturas dentro da faixa denominada de porosidade marginal. Os resultados mostraram que a metodologia FAD é capaz de avaliar e especificar granulometrias de misturas asfálticas para resistir melhor à deformação permanente, correlacionando-se satisfatoriamente com o FN, desde que possuam características semelhantes de origem e composição da matriz granular e de ligante. Para melhor formação da curva granulométrica das misturas, não se deve analisar somente o intertravamento granular, mas também os parâmetros FAD e FAD-CI. Mudanças na granulometria e nos parâmetros de dosagem podem proporcionar influências significativas nos resultados de FN. Finalmente, contribuiu-se para a elaboração de faixas granulométricas, a avaliação e a seleção de agregados, mostrando o seu impacto, a depender do tipo e teor de ligante, nas respostas do ensaio uniaxial de carga repetida nas misturas.
Abstract: The definition of the aggregate gradation of an asphalt mixture conventionally follows empirical procedures, reproducing aggregate proportions of previous design projects or defining a new curve, usually by trial and error, so as to meet gradation specifications based on experience. The dominant size aggregate range (DASR) is a gradation selection method with criteria based on granular interlocking and DASR porosity, considering also the so-called interstitial components (IC), which are smaller aggregates than the DASR. The key concept of the method is the existence of a range of dominant large aggregates that is responsible for resisting permanent deformation. The literature reports a good correlation between this type of distress and the uniaxial repeated load test, which results in the Flow Number (FN). This work AIMS to analyze the influence of the origin and gradation from the DASR parameters and the Interstitial Components (IC) (aggregates with smaller diameters than the last dominant coarse particle), as well as the type of binder and the mixture design, in the FN results. The objective is also to explain the behavior of mixtures with porosity values within a specific range, but resulting in FN with great oscillations, and to verify which factors generate such inconsistencies. A database was composed of 52 mixtures containing aggregates with different mineralogy, coming from 3 different Brazilian states. DASR parameters (interlocking, percentage of FAD aggregates) first and then DASR-IC parameters (Break Factor and Fine Aggregate Ratio) were correlated with the FN of mixtures containing aggregates with equivalent mineralogy and interlocking, the same type of binder and design method, differentiated only by the percentage of aggregates in the DASR. Different characteristics of the blends were then considered from the organized database until all these characteristics were evaluated. It was possible to analyze each parameter and its consequent impact on the FN results, including the mixtures within the so-called marginal porosity range. The results showed that the DASR methodology is able to evaluate and specify asphalt mixtures gradation to resist permanent deformation, provided they have the same characteristics. For better formation of the gradation curve, not only the interlocking should be analyzed, but also the DASR and DASR-IC parameters, and the mix design characteristics. Changes in gradation and design parameters may have significant effect on FN results. Finally, there is a contribution to the elaboration of particle size ranges, evaluation and selection of aggregates, showing their impact on the response of the uniaxial repeated loading test, depending on the binder type and content.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/49901
metadata.dc.type: Dissertação
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