| dc.description.abstract | A análise do comportamento das misturas asfálticas é de extrema importância no cenário da
pavimentação, cujo objetivo final é o melhor desempenho aliado à economia de recursos. A
caracterização e previsão precisas das propriedades das misturas estão se tornando fatores mais
importantes à medida que métodos mais precisos de previsão de desempenho de pavimentos estão sendo
implementados. Contudo, a previsão da performance dos materiais asfálticos ainda é tarefa desafiadora,
visto que inúmeros fatores que afetam os materiais asfálticos ainda necessitam de maiores investigações,
entre eles, o fenômeno de envelhecimento. O envelhecimento é geralmente definido como a mudança
nas propriedades reológicas a partir da mudança da composição química, e impacta na performance dos
pavimentos. De forma a investigar estes fenômenos em campo e em laboratório, oito segmentos
monitorados foram estabelecidos nesta pesquisa e tiveram seus materiais (ligantes, agregados e
misturas) coletados durante a execução do revestimento. O impacto a partir dos protocolos laboratoriais
de envelhecimento de ligantes asfálticos foi investigado e índices para mensurar os níveis de oxidação
foram observados. A maioria dos índices reológicos encontrados na literatura, e os dados experimentais
em temperaturas intermediárias e altas, mostraram-se bons indicadores do fenômeno de envelhecimento,
e se correlacionam fortemente as alterações químicas e de performance a fadiga observadas. Extração
de amostras e recuperação dos ligantes em diferentes profundidades foram realizadas ao longo do tempo
em campo. Observou-se o perfil de envelhecimento dos ligantes a partir das alterações nas propriedades
do domínio linear viscoelástico (LVE), e o impacto que estas alterações causaram na suscetibilidade aos
principais defeitos dos pavimentos asfálticos: trincamento por fadiga e afundamento de trilha de roda.
Em geral, foi observado ganho de rigidez e perda de parcela viscosa na resposta as deformações, ganho
de resistência a deformação permanente, e comportamento a fadiga atrelado aos níveis de deformações
impostas. A degradação polimérica durante a produção em usina impactou severamente os ligantes
modificados por SBS. Tempos de equivalência do protocolo RTFOT com a produção em usina forma
observados. Verificações acerca do uso de amostras reduzidas (38 mm x 110 mm) foram realizadas, e
provaram que esta geometria gera resultados confiáveis de módulo complexo e comportamento de
fadiga em misturas asfálticas. As amostras reduzidas, proporcionaram o estudo das misturas
envelhecidas em campo como construídas, a partir da extração horizontal de amostras, e também indicou
que o volume de vazios (vinculado a compactação de campo) é fator importante na performance do
pavimento e nos custos ao longo da vida útil. Uma analise multi-escala (ligante/mistura/campo) foi
realizada em relação a resistência a deformação permanente e demonstrou que o comportamento do
ligante é herdado pelo pavimento. Ligantes modificados, levaram a melhores desempenhos de misturas
em laboratório e em campo. Verificações do comportamento LVE das misturas ao longo do
envelhecimento de campo e laboratório foram realizadas, e demonstraram que as misturas ganham
rigidez em domínios de altas temperaturas, e perdem parcela viscosa para domínios de baixas e
intermediárias temperaturas. Correlações entre tempo de exposição em campo e protocolo de
envelhecimento em estufa foram obtidos. Ao final, a análise de performance a fadiga foi avaliada ao
longo do envelhecimento das misturas em laboratório. Observou-se que o ganho ou perda de
desempenho é função do nível de envelhecimento e das deformações impostas. Uma forte relação foi
obtida entre a resistência a fadiga dos ligantes e a resistência a fadiga das misturas. | |
