Adriana Tinoco Martins

Título

Contribuição para a Validação do Ensaio de Resistência ao Dano por Fadiga para Ligantes Asfálticos


Orientador(es)

Laura Maria Goretti da Motta
Leni Figueiredo Mathias Leite


Resumo

No Brasil, os principais defeitos encontrados nos revestimentos asfálticos são deformação permanente, e trincamento por fadiga. As especificações SUPERPAVE, baseadas em desempenho, buscam avaliar a capacidade que os ligantes asfálticos apresentam de resistir à deformação permanente, à fadiga, ao trincamento térmico e ao envelhecimento. No entanto, o critério em relação à fadiga desenvolvido para ligantes nos anos 1990, e constante das especificações ASTM D 6373-13, não é adequado, e vem sendo criticado por pesquisadores internacionais. Desde 2000, vários ensaios foram desenvolvidos, mas o teste mais aceito pela comunidade cientifica é aquele que adota o princípio de dano contínuo viscoelástico (VECD – viscoelastic continuum damage), que é também empregado para caracterizar as misturas asfálticas. Este trabalho tem como objetivo principal contribuir para a validação do ensaio de estimativa da resistência ao dano de ligantes asfálticos utilizando Varredura Linear de Amplitude de Deformação – Linear Amplitude Sweep (LAS), como ferramenta de previsão do desempenho à fadiga. Foi realizada a comparação dos resultados deste ensaio de dano em vários tipos de ligantes com o comportamento das misturas asfálticas que contêm tais ligantes, verificando a concordância na classificação dos materiais quanto à previsão da vida de fadiga e resistência ao dano. Foi verificada a aplicabilidade do ensaio LAS, que pode ser realizado de forma rápida e com boa repetibilidade. Conclui-se que os resultados apresentados mostram que os ligantes asfálticos podem ser adequadamente classificados quanto ao seu desempenho na fadiga utilizando as técnicas adotadas nesta pesquisa correlacionando com a classificação das misturas asfálticas quanto à fadiga feita pelo novo ensaio.


Abstract

The most common asphalt pavement distresses in Brazil are rutting and fatigue cracking. The performance based SUPERPAVE specifications aim to evaluate the binders based on their in service behavior in terms of permanent deformation, fatigue, thermal cracking and aging. However, the asphalt binder fatigue criterion developed in the 1990s and included in ASTM D 6373-13 specifications is not appropriate and has been criticized by international researchers. Since 2000, several testing protocols have been developed, but the most accepted test by the scientific community is one that adopts the principle of viscoelastic continuum damage (VECD), which is also used to characterize asphalt mixtures. The main goal of this study is to contribute to the validation of the test named Estimating Damage Tolerance of Asphalt Binders Using the Linear Amplitude Sweep (LAS) as a tool for asphalt binders fatigue performance prediction. Several different asphalts were characterized through the LAS, whose data were modeled according to the VECD theory. The obtained binders’ damage properties were compared to the fatigue performances of their respective asphalt mixtures, in order to verify the applicability of the LAS test, especially for binders’ classification regarding the fatigue cracking performance. It was verified that the LAS test has a very good repeatability and it can be run quickly. The presented herein results show that the fatigue behavior of asphalt binders can be very well characterized when the analysis protocols used in this research are properly applied.


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