Análise crítica e ajuste de modelos de previsão de fadiga com análise incremental de danos para BGTC executada em pavimento asfáltico semirrígido

Abstract

O dano que gera fadiga em camadas cimentadas é função dos diferentes esforços que solicitam a estrutura. Este conceito é o princípio da análise de dano acumulado, cujo uma das formas mais utilizadas de contabilização é pela Lei de Miner. Contudo, com o avanço progressivo do dano, a rigidez das camadas do pavimento é reduzida. Baseando-se nesses conceitos, realizou-se um estudo neste trabalho para avaliação de cinco modelos de previsão de desempenho para ruptura por fadiga em camada de Base de Brita Graduada Tratada com Cimento (BGTC), cujo foi monitorada por dois anos em uso. Três deles (AASHTO, 2004; BALBO, 1999; PCA, 1984) utilizam a relação da tensão de tração atuante na camada e sua resistência à tração na flexão. Devido à redução da rigidez da camada, a tensão de tração atuante tende a reduzir ao longo do tempo, gerando uma previsão de vida de fadiga tendendo ao infinito. Os dois outros modelos (SAPEM, 2013; AUSTROADS, 2012) utilizam a deformação específica de tração como critério de ruptura. Como ela aumenta com a redução da rigidez da camada, os dois modelos previram vida de fadiga, porém subestimento as observações em campo. Realizou-se ainda uma calibração destes dois modelos para o trecho experimental analisado, bem como foram definidos os modelos para estimativa do módulo de resiliência da BGTC em função da evolução do dano em cada um dos modelos calibrados.

Use of mechanistic-empirical method of pavement design for performance sensitivity analysis to asphalt pavement fatigue

“…In the technical-scientific literature on the subject, it is observed that research has analyzed the sensitivity of flexible pavements dimensioned by MEPDG in view of the effects of the variation of surface course thickness, base and subbase on the development of fatigue cracks [11,12]. Other studies evaluated performance prediction models for fatigue rupture in cement treated gravel base layer (BGTC) [13]. However, it is identified the absence of studies that analyze the implications, on the dimensioning of asphalt pavements, resulting from the adoption of different fatigue models and the consideration of the possible additional influence of geometric variables (thickness), mechanics (engineering properties of structural materials) and loading (axle load) in the mechanistic-empirical protocol.…”