Marcos Lamha Rocha
Título
A BALANCED MIXTURE DESIGN FRAMEWORK FOR ASPHALT MIXTURES BASED ON PERFORMANCE-VOLUMETRICS RELATIONSHIPS
Resumo
Os métodos de dosagem de mistura asfáltica variam desde abordagens que dependem das propriedades volumétricas da mistura até aqueles que se baseiam no desempenho do material no pavimento. Os procedimentos mais avançados de avaliação das misturas permitem uma análise mais abrangente de previsão do seu desempenho no pavimento, considerando fatores como tráfego, clima e propriedades da mistura. Entre eles, a dosagem de mistura balanceada (Balanced Mix Design, BMD, em inglês), cujo objetivo é alcançar um equilíbrio ideal entre estabilidade e durabilidade, tem sido uma metodologia frequentemente utilizada. O objetivo deste trabalho é buscar um melhor entendimento da relação entre propriedades volumétricas e desempenho em relação à fadiga e à deformação permanente, no contexto do BMD. Primeiramente, um extenso banco de dados de diferentes estudos brasileiros e de materiais ensaiados em laboratório foi compilado e analisado para entender melhor as correlações entre eles. Em seguida, modelos preditivos para fadiga e deformação permanente foram propostos, com dez misturas adicionais testadas para validar os modelos desenvolvidos. Em uma segunda etapa, uma estrutura de BMD foi desenvolvida usando uma mistura asfáltica como referência. A metodologia foi baseada em limites volumétricos especificados e em relações de volumetria e de desempenho para criar um amplo espaço volumétrico e uma mistura otimizada. Finalmente, uma mistura asfáltica foi analisada, tanto em laboratório quanto em campo. Dessa análise, fatores de pagamento foram elaborados para diferentes estudos de caso.
Abstract
Asphalt mix design methods range from approaches that rely on volumetric properties to those that are based on pavement performance. The most advanced mix evaluation procedures allow for a more comprehensive analysis to estimate its performance in considering factors such as traffic, climate, and mix properties. Among these, the Balanced Mix Design (BMD), whose goal is to achieve an ideal balance between stability and durability, has been a frequently used methodology. The aim of this work is to seek a better understanding of the relationship between volumetric properties and performance in terms of fatigue and permanent deformation, within the context of BMD. Initially, an extensive database from different Brazilian studies and materials tested in the laboratory was compiled and analyzed to better understand the correlations between them. Subsequently, predictive models for fatigue and permanent deformation were proposed, with ten additional mixes tested to validate the developed models. In a second phase, a BMD framework was developed using an asphalt mix as a reference. The methodology was based on specified volumetric limits and on volumetric and performance relationships to create a broad volumetric space and an optimized mix. Finally, an asphalt mixture was analyzed, both in the laboratory and in the field. From this analysis, payment factors were elaborated for different case studies.
