A contribution to couple aging to hot mix asphalt (HMA) mechanical characterization under load-induced damage

• Main Author: Lucas Feitosa de Albuquerque Lima Babadopulos
• Other Authors: Jorge Barbosa Soares
• Format: Others
• Language: English
• Published: Universidade Federal do Cearà 2014
• Subjects: Envelhecimento; Modelagem; Transportes; Asphalt Mixtures; Aging; Fatigue; Permanent Deformation; Modeling; ENGENHARIA CIVIL
• Online Access: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=12622

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico === Apesar de simulaÃÃo de envelhecimento ser realizada em ligantes asfÃlticos atravÃs dos ensaios de RTFOT e PAV, nenhuma consideraÃÃo sobre envelhecimento de misturas à feita na caracterizaÃÃo laboratorial comum. O presente trabalho se concentra na incorporaÃÃo do envelhecimento na modelagem do comportamento mecÃnico de concretos asfÃlticos (CA) para carregamentos que induzem dano. Isto à feito atravÃs da combinaÃÃo de modelos e da adaptaÃÃo de procedimentos de envelhecimento existentes. O modelo de envelhecimento utilizado se baseia na evoluÃÃo de uma variÃvel interna de estado e à associado à disponibilidade de oxigÃnio, à temperatura e a quatro parÃmetros materiais. Estes parÃmetros sÃo relacionados à susceptibilidade ao envelhecimento, à cinÃtica de reaÃÃo e à dependÃncia sobre o histÃrico e sobre a temperatura de envelhecimento. O modelo permite estabelecer relaÃÃes entre diferentes processos de envelhecimento. Resultados em quatro estados de envelhecimento (em duas temperaturas diferentes) foram analisados, e os parÃmetros do modelo estimados. Capturar a dependÃncia do processo quanto à temperatura constitui uma contribuiÃÃo do trabalho quanto a resultados da literatura. O modelo de envelhecimento à acoplado à resposta viscoplÃstica e ao dano, comparando-se o comportamento nos diferentes estados. Quanto aos modelos de dano, esta dissertaÃÃo trata dos derivados da teoria do potencial de trabalho de Schapery para anÃlise da fadiga. O modelo simplificado de dano contÃnuo em meio viscoelÃstico (S-VECD) foi selecionado. Ensaios de Creep DinÃmico nÃo confinado foram utilizados para avaliar o efeito do envelhecimento na resistÃncia à deformaÃÃo permanente. AlÃm da modelagem mecÃnica do comportamento do CA usando modelos do Estado da Arte, tambÃm foram executados mÃtodos de caracterizaÃÃo em uso no Brasil (resistÃncia à traÃÃo, mÃdulo de resiliÃncia e ensaios de fadiga por compressÃo diametral). A possibilidade de se simular a resposta do material em vÃrias condiÃÃes de carga constitui uma vantagem do mÃtodo do Estado da Arte sobre o do Estado da PrÃtica, usado principalmente para comparar misturas. Concluiu-se que, dependendo das condiÃÃes do pavimento e da geometria das camadas, o envelhecimento nÃo necessariamente diminui a resistÃncia à fadiga, embora certamente melhore a resistÃncia à deformaÃÃo permanente. Isso acontece apesar de o envelhecimento produzir materiais menos tolerantes ao dano, i.e., materiais que rompem para estados de dano menos evoluÃdos. O procedimento para a caracterizaÃÃo do dano em misturas asfÃlticas foi implementado e espera-se ter contribuÃdo para um maior desenvolvimento da modelagem de misturas quanto ao envelhecimento.