DESENVOLVIMENTO DE MODELO DE ASFÁLTICOS COM … · Modelagem Pavimento reciclado, idade 0, base de...

30 / AGOSTO / 2016

DESENVOLVIMENTO DE MODELO DE DETERIORAÇÃO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS COM USO DE INSTRUMENTAÇÃO E SISTEMA WEIGH IN MOTION

INTRODUÇÃO

Nosso objetivo....

Associar o nível de deterioração de estruturasdiferentes com as condições específicas de tráfego, climae materiais, a partir dos dados da sistema de pesagem em movimento (WIM) e do monitoramento do trecho experimental.

3

TRECHO

EXPERIMENTAL

TRECHO EXPERIMENTAL

Localização

Autopista Fernão Dias BR 381

km 949 (sentido São Paulo) entre as cidades de Extrema (MG) e Bragança

Paulista (SP)

5

TRECHO EXPERIMENTAL

Segmentos

6

PAVIMENTO REMANESCENTE

ENSAIOS DE LABORATÓRIO

Amostras Preparadas em Laboratório

10

100

1.000

0,01 0,1 1

MR

-(M

Pa)

Tensão de Confinamento (MPa)

BGS - CP01

BGS - CP02

1.000

10.000

100.000

0,01 0,1 1

MR

-(M

Pa)

Tensão de Confinamento (MPa)

BGTC - CP01

BGTC - CP02

1.000

10.000

0,01 0,1 1

MR

-(M

Pa)

Tensão de Confinamento (MPa)

RAP+Emulsão - CP03

1.000

10.000

0,01 0,1 1

MR

-(M

Pa)

Tensão de Confinamento (MPa)

RAP+Espuma - CP01

RAP+Espuma - CP02

RAP+Espuma - CP03

7

MONITORAMENTOÁREA TRINCADA

AFUNDAMENTO EM TRILHA DE RODA

IRI

FWD

0,00

5,80 5,99 6,04 6,288,08 8,20 9,78

12,54

16,84

49,93

61,40

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

65,0

70,0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Áre

a Tr

inca

da

(%)

Tempo (meses)

PERÍODODE CHUVAS

RESULTADOS

Levantamento dos DefeitosÁrea Trincada: Base em BGS

Os demais segmentos ainda não apresentaram

trincamento

9

RESULTADOS

Afundamento em Trilha de Roda

0

1

2

3

4

5

6

T =

3M

T =

5M

T =

6M

T =

7M

T =

8M

T =

9M

T =

10

M

T =

11

M

T =

12

M

T =

15

M

T =

17

M

Afu

nd

ame

nto

(m

m)

BGS

BGTC

RAP+EMULSÃO

RAP+ESPUMA

10

RESULTADOS

11

FWD (Deflexão Máxima)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

948,700 948,800 948,900 949,000 949,100 949,200

Deflexão (

0,0

1 m

m)

Distância (km)

Idade 0 Meses

Idade 3 Meses

Idade 7 Meses

Idade 9 Meses

Idade 12 Meses

Idade 15 Meses

Segmento 2

BGTCSegmento 1 BGS

Seg. 3 - RAP

+Emulsão

Segmento 4

Rap+Espuma

Pista Antiga a

Montante

Pista Antiga a

Jusante

RESULTADOS

FWD (Bacias de Deflexão)0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0

BGTC

• Efeito do tráfego;

• Equivalência do subleito;

• Efeito da cura dos materiais;

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

80,0

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0

BGS - Mês 0 TRE

BGS - Mês 0 EIXO

BGS - 3 Meses TRE

BGS - 3 Meses EIXO

BGS - 7 Meses TRE

BGS - 7 Meses EIXO

BGS - 9 Meses TRE

BGS - 9 Meses EIXO

BGS - 12 Meses TRE

BGS - 12 Meses EIXO

BGS - 15 Meses TRE

BGS - 15 Meses EIXO

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0

RAP+Espuma

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0

RAP+Emulsão

12

RESULTADOS

Trecho 1 - BGS Trecho 2 - BGTC

Trecho 3 – Reciclagem com Emulsão Trecho 4 – Reciclagem com Espuma

13

TRECHO EXPERIMENTAL

Modelagem

Pavimento flexível, idade 0, base de BGS

Tensão Vertical

Tensão Horizontal

Deflexão Deformada

1000x

Deflexão Deformada

14

TRECHO EXPERIMENTAL

Modelagem

Pavimento semirrígido, idade 0, base de BGTC

Deflexão Deformada

1000x

Deflexão Deformada

Tensão Vertical

Tensão Horizontal

15

TRECHO EXPERIMENTAL

Modelagem

Pavimento reciclado, idade 0, base de RAP+Emulsão

Tensão Horizontal

Tensão Vertical

Deflexão Deformada

1000x

Deflexão Deformada

16

TRECHO EXPERIMENTAL

Sensores

Deformação longitudinal na fibra inferior do concreto asfáltico da estrutura de base em RAP com espuma de asfalto: eixo tandem duplo

Deformação longitudinal na fibra inferior do concreto asfáltico da estrutura de base em BGS: eixo tandem duplo

17ton

17

WEIGH IN MOTIONINSTALAÇÃO, CALIBRAÇÃO E PÓS-

PROCESSAMENTO

CARACTERIZAÇÃO DO TRÁFEGO

AVALIAÇÃO DO EXCESSO DE CARGA

MODELO DE CARGA MÓVEL

• HS-WIM (High Speed - Weigh in Motion):

• Duas linhas de sensores piezoelétricos de 2.73 metros;

• Sensor de temperatura;

• Equipamento para coleta de dados;

• Todo o sistema permite acompanhamento online.

INSTALAÇÃO, CALIBRAÇÃO E PÓS-PROCESSAMENTO

19

INSTALAÇÃO, CALIBRAÇÃO E PÓS-PROCESSAMENTO

Caracterização do Tráfego

Faixa de

tráfego

Período de

monitorament

o

[%] VDMPBTmédi

o [ton]

PBTdesvi

o [ton]

PBTmin

[ton]

PBTmax

[ton]

Vmédia

[km/h]

U1

(esquerda)

01/09/2015 a

30/09/201517.24 585.93 24.25 14.41 6.20 85.91 83.46

01/09/2015 a

31/10/201515.56 546.36 24.45 14.55 6.20 91.72 85.17

01/09/2015 a

30/11/201515.42 541.98 24.42 14.48 6.20 91.72 85.17

01/09/2015 a

31/12/201516.20 545.75 24.37 14.53 6.20 92.26 84.98

01/09/2015 a

31/01/201615.77 524.38 24.31 14.55 6.20 92.26 85.37

U2

(direita)

01/09/2015 a

30/09/201582.76 2813.07 26.13 15.44 6.20 92.50 78.36

01/09/2015 a

31/10/201584.45 2966.02 26.28 15.41 6.20 92.50 78.57

01/09/2015 a

30/11/201584.58 2973.62 25.81 15.04 6.20 92.76 78.42

01/09/2015 a

31/12/201583.80 2823.96 25.55 14.92 6.20 92.76 78.49

01/09/2015 a

31/01/201684.23 2801.61 25.52 14.90 6.20 92.76 78.53

PBTmédio = média do PBT, PBTdesvio = desvio padrão do PBT, PBTmin = PBT mínimo, PBTmax =

PBT máximo, Vmédia = velocidade média.

20

66%

4%

1%

29%

WEIGH IN MOTION

CARACTERIZAÇÃO DO TRÁFEGO

Peso Bruto Total

21

WEIGH IN MOTION

CARACTERIZAÇÃO DO TRÁFEGO

Peso Bruto Total

22

WEIGH IN MOTION

VEÍCULOS COM EXCESSO DE CARGA

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

APENAS PBT APENAS EIXO PBT E EIXO

0,02%

19,10%

16,30%

PE

RC

EN

TU

AL

DE

VE

ÍCU

LO

S

CO

M E

XC

ES

SO

23

WEIGH IN MOTION

EIXO SIMPLES

RODA SIMPLES

(22,0%)

14,6% 15,6% 17,8% 16,4% 15,5%

13,6% 14,3%14,8% 14,2% 13,9%

12,4% 12,4%11,3% 11,8% 11,7%

10,8% 10,7% 8,8% 9,7% 9,8%

8,6% 8,7% 7,1% 7,8% 8,3%

6,9% 6,7%5,5% 6,0% 5,9%

5,5% 5,1%4,1% 4,5% 5,1%

4,1% 3,8%3,2% 3,2% 3,9%

23,5% 22,7%27,4% 26,4% 25,9%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

SEP/2015 OCT/2015 NOV/2015 DEC/2015 JAN/2016

PE

RC

EN

TA

GE

OF

OV

ER

LO

AD

ED

SIN

GL

E A

XL

ES

W

ITH

SIN

GL

E W

HE

EL

S

< 2.5% 2.5% - 5.0% 5.0% - 7.5%7.5% - 10.0% 10.0% - 12.5% 12.5% - 15.0%15.0% - 17.5% 17.5% - 20.0% > 20.0%

24

WEIGH IN MOTION

EIXO

SIMPLES

RODA DUPLA

(17,5%)

15,1% 16,2%21,4% 21,3% 22,1%

15,0% 15,4%

17,8% 16,7%19,0%

13,3%13,8%

15,7% 15,0%16,4%11,5%

12,4%

11,7%10,8%

11,9%9,5%

9,6%

8,2%9,4%

9,4%

7,8%7,9%

6,9% 6,9%

7,7%

6,8%5,8%

4,7% 5,6%

5,7%

4,9%5,1%

3,5% 3,9%

4,8%16,0% 13,8%

10,1% 10,5%

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

90,0%

100,0%

SEP/2015 OCT/2015 NOV/2015 DEC/2015 JAN/2016

PE

RC

EN

TA

GE

OF

OV

ER

LO

AD

ING

SIN

GL

E A

XL

ES

WIT

H

DU

AL

WH

EE

LS

< 2.5% 2.5% - 5.0% 5.0% - 7.5%

7.5% - 10.0% 10.0% - 12.5% 12.5% - 15.0%

15.0% - 17.5% 17.5% - 20.0% > 20.0%

25

WEIGH IN MOTION

EIXO TANDEM

DUPLO

(17,0%)

16,1% 17,1%23,9% 22,1% 20,7%

14,6%16,6%

19,7%19,0%

17,8%

13,8%14,5%

13,9%14,0%

14,5%

11,9%12,3%

10,8%11,5%

11,8%9,7%

9,8%

8,1% 8,8% 9,0%8,3%7,8%

5,4% 6,2% 7,0%6,4%5,5%

4,2% 3,7% 4,8%4,5%3,9% 2,9% 3,0% 3,2%

14,7% 12,4% 11,2% 11,6% 11,1%

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

90,0%

100,0%

SEP/2015 OCT/2015 NOV/2015 DEC/2015 JAN/2016

PE

RC

EN

TA

GE

OF

OV

ER

LO

AD

ED

TA

ND

EM

AX

LE

S

< 2.5% 2.5% - 5.0% 5.0% - 7.5%

7.5% - 10.0% 10.0% - 12.5% 12.5% - 15.0%

15.0% - 17.5% 17.5% - 20.0% > 20.0%

26

WEIGH IN MOTION

EIXO TANDEM

TRIPLO

(22,6%)

16,9% 19,0%

27,9% 24,6% 22,0%

16,5%18,4%

20,9%19,2%

19,8%

15,8%15,9%

16,1%

16,6%14,1%

13,1%12,9%

11,5%12,4%

12,4%

10,3%10,5%

7,7%8,1%

9,6%8,2%

7,4%

5,1%6,2%

6,5%6,1%

5,1%3,2%

3,6%4,7%

3,8%3,2%

1,8% 2,6% 3,3%

9,3% 7,5% 5,8% 6,7% 7,6%

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

90,0%

100,0%

SEP/2015 OCT/2015 NOV/2015 DEC/2015 JAN/2016

PE

RC

EN

TA

GE

OF

OV

ER

LO

AD

ING

TR

IDE

M A

XL

ES

< 2.5% 2.5% - 5.0% 5.0% - 7.5%

7.5% - 10.0% 10.0% - 12.5% 12.5% - 15.0%

15.0% - 17.5% 17.5% - 20.0% > 20.0%

27

CONSIDERAÇÕES

FINAIS

CONSIDERAÇÕES FINAIS

• Vantagens do sistem WIM; Importância da calibração e verificação constantes;

• Informações relevantes podem ser extraídas para um estudo probabilistico de sobrecargas;

• A estrutura flexível mostrou-se menos apropriada para as condições de contorno existentes;

• As estruturas semirrígida e de bases recicladas têm se mostrado adequadas para as mesmas condições de tráfego e de clima;

• As estruturas de bases recicladas têm apresentado revestimento trabalhando na compressão;

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MUITO OBRIGADA!