Ben-Hur de Albuquerque e Silva
Título
Análise Mecânica de um Pavimento Rodoviário Submetido à Oscilação do Lençol Freático Simulada em Modelo Físico de Verdadeira Grandeza
Resumo
Esta tese desenvolveu um modelo físico em escala real de estrutura de pavimento para estudo de comportamento mecânico face à variação do lençol freático. Aplicam-se cargas dinâmicas pneumaticamente sobre uma placa rígida. Medem-se os deslocamentos elásticos na superfície com transdutores mecano-eletromagnéticos (LVDT) e comparam-se com os obtidos por programas de análise de elementos finitos a três dimensões. A distribuição de tensões normais verticais é avaliada por células de carga a duas profundidades (superfície inferior do revestimento e superfície inferior da base). Provoca-se a oscilação do lençol freático no subleito, sendo a franja de umidade detectada por refletômetros no domínio do tempo (TDR). Avaliam-se os valores de sucção a sete profundidades (5 no subleito, 1 na sub-base e 1 na base) com tensiômetros de alta capacidade (TAC) nas camadas de base, sub-base e subleito. O tanque-teste permitiu satisfatória análise da evolução da sucção, medição de deflexões ou deslocamentos verticais elásticos na superfície. As possibilidades reais e as limitações do tanque-teste (2,0 x 2,0 x 1,8 m) no estudo de modelos físicos ficaram bem caracterizadas. O trabalho pretende abrir uma nova linha de investigação, sob condições ambientais controladas, de estruturas de pavimentos no país.
Abstract
This thesis develops a true scale physical model of pavement structure to study mechanical behavior at variable water table depths. Applied dynamic loads by pneumatical action through a rigid plate. Surface elastic displacements are measured with linear variable differential transformer transducers (LVDT), and compared to values obtained using finite element method. Vertical normal stress distributions are evaluated using load cells at two depths (low surface of wearing course and low surface of base layer). At variable water tables the displacement of moisture fringe is determined with time domain reflectometers (TRD). Suction values are measured at seven depths (5 in subgrade, 1 in subbase and 1 in base layer) with high capacity tensiometers (HCT) in base, subbase and subgrade layers. The testing box permits a satisfactory analysis of suction value variation and deflection measurements. The actual possibilities and limitations of the testing box (2,0 x 2,0 x 1,8 m) for physical modeling of pavement structures were quite well characterized. This work intends to open a new line of indoor investigation of true scale pavement structures in Brazil.
