RECICLAGEM DE PAVIMENTOS BETUMINOSOS .reciclagem de pavimentos betuminosos influncia da granulometria

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  • RECICLAGEM DE PAVIMENTOS BETUMINOSOS INFLUNCIA DA GRANULOMETRIA NAS PROPRIEDADES MECNICAS DE

    MISTURAS RECICLADAS A FRIO COM EMULSO

    SARA FERREIRA ESTEVES DISSERTAO DE MESTRADO APRESENTADA FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO EM ENGENHARIA CIVIL ESPECIALIZAO EM VIAS DE COMUNICAO

    M 2014

  • RECICLAGEM DE PAVIMENTOS BETUMINOSOS

    Influncia da granulometria nas propriedades

    mecnicas de misturas recicladas a frio com emulso

    SARA FERREIRA ESTEVES

    Dissertao submetida para satisfao parcial dos requisitos do grau de

    MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL ESPECIALIZAO EM VIAS DE COMUNICAO

    Orientador: Professor Doutor Jaime Manuel Queirs Ribeiro

    Coorientador: Professora Doutora Liedi Bariani Bernucci

    JULHO DE 2014

  • MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2013/2014

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

    Tel. +351-22-508 1901

    Fax +351-22-508 1446

    miec@fe.up.pt

    Editado por

    FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO

    Rua Dr. Roberto Frias

    4200-465 PORTO

    Portugal

    Tel. +351-22-508 1400

    Fax +351-22-508 1440

    feup@fe.up.pt

    http://www.fe.up.pt

    Reprodues parciais deste documento sero autorizadas na condio que seja

    mencionado o Autor e feita referncia a Mestrado Integrado em Engenharia Civil -

    2013/2014 - Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade

    do Porto, Porto, Portugal, 2014.

    As opinies e informaes includas neste documento representam unicamente o ponto de

    vista do respetivo Autor, no podendo o Editor aceitar qualquer responsabilidade legal ou

    outra em relao a erros ou omisses que possam existir.

    Este documento foi produzido a partir de verso eletrnica fornecida pelo respetivo Autor.

    mailto:miec@fe.up.ptmailto:feup@fe.up.pthttp://www.fe.up.pt/

  • Reciclagem de Pavimentos Betuminosos

    Influncia da granulometria nas propriedades mecnicas de misturas recicladas a frio com emulso

    Aos meus pais, Dlia e Lus, pilares da minha vida

    Criar a mobilidade certa pode regenerar os centros urbanos, aumentar a produtividade e

    tornar uma cidade atrativa para todos os utentes

    Ban Ki-moon, Secretrio Geral das Naes Unidas, 2013

  • Reciclagem de Pavimentos Betuminosos

    Influncia da granulometria nas propriedades mecnicas de misturas recicladas a frio com emulso

  • Reciclagem de Pavimentos Betuminosos

    Influncia da granulometria nas propriedades mecnicas de misturas recicladas a frio com emulso

    AGRADECIMENTOS

    Aos meus pais, Lus e Dlia Esteves por me terem proporcionado esta experincia.

    s minhas irms, Cristiana e Daniela Esteves, por me orientaram em muitas das minhas decises.

    Ivone e ao Carlos, que me terem acolhido to carinhosamente na sua casa, a quem ficarei

    eternamente grata por tudo que me proporcionaram durante a minha estadia em So Paulo.

    Ao Carlos Joo, pela pacincia e ajuda na formatao da dissertao.

    Ao Lucas Andrade pela partilha e discusso de informao do seu prprio trabalho de mestrado.

    Professora Liedi Bernucci por me ter dado a oportunidade de desenvolver esta pesquisa, e aos

    colaboradores do Laboratrio de Tecnologia de Pavimentao, pela disponibilidade de equipamento e

    esforo no cumprimento da minha apertada calendarizao, em especial ao Erasmo e Vanderlei.

    Um agradecimento especial Professora Kamilla Vasconcelos, que me orientou em todo o trabalho

    laboratorial, sempre com dedicao e profissionalismo.

    Ao Professor Jaime Ribeiro, que me orientou, mesmo a tantos quilmetros de distncia.

    Ao grupo Arteris pelo fornecimento de material necessrio realizao das misturas.

  • Reciclagem de Pavimentos Betuminosos

    Influncia da granulometria nas propriedades mecnicas de misturas recicladas a frio com emulso

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    Influncia da granulometria nas propriedades mecnicas de misturas recicladas a frio com emulso

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    RESUMO

    A manuteno das estradas uma atividade necessria que deve ser realizada de forma contnua para

    assegurar os nveis de traficabilidade das estradas. Dependendo do grau de severidade da degradao

    do pavimento, os servios associados sua manuteno e reabilitao geram volumes significativos de

    material, tipicamente rejeitado e depositado em locais desapropriados.

    Com vista ao seu aproveitamento, tm vindo a surgir novas solues, nomeadamente a sua reutilizao

    nas camadas de novos pavimentos. Para tal necessrio conhecer este material e como ele pode ser

    utilizado, de maneira a que apresente um comportamento adequado perante a solicitao do trfego e

    das condies climticas, principais fatores que influenciam a estrutura do pavimento.

    No presente trabalho avaliou-se um determinado projeto de mistura a utilizar na camada base, que

    incorpora o material resultante de aes de fresagem da estrada Ferno Dias, concessionada ao Grupo

    Arteris. Mais especificamente, comps-se duas dosagens cuja varivel foi a granulometria utilizada,

    uma mais grossa e outra mais fina, misturadas a frio com emulso.

    Esta pesquisa contemplou atividades laboratoriais desenvolvidas visando fundamentar o efeito dos

    materiais em estudo, utilizando os resultados de comportamento mecnico como parmetros de

    avaliao. Os provetes moldados foram submetidos a ensaios de resistncia trao indireta, ensaios

    de resistncia compresso simples e a ensaios de determinao de mdulo de resilincia.

    A pesquisa bibliogrfica associada procurou contextualizar as tcnicas utilizadas na fresagem e

    reciclagem do pavimento, e a confirmao da importncia da escolha e aplicao controlada da

    granulometria dos agregados na formao das novas misturas, garantindo o melhor desempenho do

    pavimento reciclado.

    Os resultados obtidos demostraram a excelncia da utilizao de granulometrias mais finas sobre

    granulometrias com partculas de maiores dimenses, uma vez que apresentam valores superiores para

    as trs propriedades mecnicas estudadas.

    PALAVRAS-CHAVE: Fresagem, RAP, Reciclagem, Emulso, Granulometria

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    Influncia da granulometria nas propriedades mecnicas de misturas recicladas a frio com emulso

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    Influncia da granulometria nas propriedades mecnicas de misturas recicladas a frio com emulso

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    ABSTRACT

    Road maintenance is a needful activity that must be done continuously to ensure road trafficability

    levels. Depending on the degradation severity, those services will generate huge amounts of material,

    which are typically deposed in non-appropriate places.

    Eying its re-use, new solutions have emerged, namely its use as layers in new road pavements. For that

    we need to know this material and how it can be used in a way for it to present an appropriate behavior

    to the traffic solicitation and climate conditions, the main factors that influence the pavement structure.

    In the present work a certain type of mix design used on the base layer was evaluated, which

    incorporates the material resulting from milling actions done on the Ferno Dias road, concessioned to

    Grupo Arteris. More specifically two dosages were composed, varying the aggregate size distribution,

    one thicker and the other thinner, mixed with cold emulsion.

    This research addressed lab activities developed for substantiating the effect of the studied materials,

    using the mechanical behavior results as evaluation parameters. The molded specimens were

    submitted to Indirect Tensile Strength tests, Unconfined Compressive Strength tests and tests to

    determine the Resilient Modulus.

    The related bibliographic research aimed to contextualize the techniques used in the milling and

    recycling of road pavements and to confirm the importance of choosing, and controlled application of

    the aggregate size distribution in the formation of new mixtures, ensuring the best performance of the

    recycled pavement.

    The obtained results demonstrate the excellence on using finer gradation over larger gradation, since

    they present higher values for the three mechanical properties studied.

    KEYWORDS: Milling, RAP, Recycling, Emulsion, Gradation

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    NDICE GERAL

    Resumo ..................................................................................................................................................... i

    Abstract ................................................................................................................................................... iii

    ndice de Figuras ..................................................................................................................................... ix

    ndice de Tabelas .................................................................................................................................... xi

    Smbolos, Acrnimos e Abreviaturas .................................................................................................... xiii

    1. INTRODUO ...........................................................................................................