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- Portuguese UGM characterisation using cyclic triaxial testsPublication . Luzia, Rosa; Santos, Luís Picado; Neves, José; Gardete, DinisCrushed materials with extensive granulometry – unbound granular materials (UGM) – are often used as unbound granular layers of road pavements, namely as granular sub-base and base. In spite of several studies having already been undertaken, the behaviour of these materials on pavement layers has not been sufficiently characterised, especially due to reasons connected to the heterogeneity of the rock masses from which they come. This has special importance for Portuguese pavement technology and has led to the development of two PhD theses in different schools (University of Coimbra and Technical University of Lisbon) using different approaches but both aiming at the characterisation of the aptitude of the same types of material (crushed limestone) being used as UGM. In addition, in the same terms, one of the theses has also characterised a crushed granite material. Basically, both theses included laboratory testing using cyclic triaxial tests and in situ mechanical characterisation to establish behaviour models for the crushed materials investigated. This paper describes the main results obtained from both theses and discusses the results on an integrated basis, pointing out the main indications that can be extracted from both in terms of the use of UGM on Portuguese pavement technology.
- Analysing the gyratory compaction design level for a dense mixture and a stone mastic asphaltPublication . Gardete, Dinis; Santos, Luís Picado; Capitão, SilvinoThe achievement of a desired level of bituminous mixtures’ performance is an important issue to increase the durability of pavements and to reduce maintenance costs as well as its impacts. A decisive stage is the mixture design process, in particular the choice of bitumen content to be used. This parameter can affect all the major performance properties of the mixtures. In Portugal, the Marshall method is used for bituminous mixtures design. This is an empirical method which has some drawbacks in the design of non-traditional mixtures as well as some limitations to represent in-service conditions (for example the compaction of the mixtures). Many countries have been using a volumetric design method to overcome these drawbacks. The adoption of a more efficient design methodology can improve the durability of pavements, leading to important costs saving and environmental impact reduction throughout the pavement’s life cycle. However, there is a great experience with the use of the current mix design methods and the mixture’s in-service performance is thought to be generally adequate in most cases. Therefore, the compositions obtained with the current methods are regarded as a reference in the analysis of the volumetric design method. In this project a Portuguese typical dense graded bituminous mixture used in base and binder layers as well as a Stone Mastic Asphalt (SMA) mixture were formulated by the Marshall method and by the volumetric design method. The mixture’s volumetric properties were evaluated and compared with threshold values from available standards and other specifications. The results of the design processes are compared regarding the volumetric properties of the mixtures.
- Influência da energia de compactação giratória nas propriedades volumétricas e na resistência à deformação permanente de misturas betuminosasPublication . Gardete, Dinis; Santos, Luís Picado; Capitão, SilvinoNeste trabalho procurou avaliar-se de que modo a energia de compactação utilizada na formulação volumétrica influencia as propriedades das misturas betuminosas. As misturas utilizadas foram uma mistura densa de utilização corrente em Portugal, um AC 20 base 35/50 (MB), e uma mistura do tipo Stone Mastic Asphalt (SMA), um SMA 12,5. As misturas foram formuladas pelas metodologias tradicionais, utilizando respetivamente, a metodologia Marshall para a mistura densa e analisando a porosidade em provetes Marshall compactados com 50 pancadas por face para o SMA. A formulação volumétrica das duas misturas foi realizada de acordo com as especificações gerais da metodologia SUPERPAVE. Determinou-se a percentagem ótima em betume para diversos níveis de compactação, avaliando quais se ajustam às misturas estudadas. A compactabilidade e os valores do Locking Point são igualmente introduzidos na análise. Com base nos resultados procura avaliar-se os valores para o nível de compactação, Ndesign, adequados à formulação deste tipo de misturas. Para a mistura AC20 apresentam-se os resultados dos ensaios de desempenho já realizados. O desempenho à deformação permanente foi avaliado através de ensaios de wheel-tracking. Procura-se deste modo avaliar como o nível de compactação utilizado na formulação das misturas betuminosas afecta o seu desempenho e determinar intervalos de valores adequados à formulação das misturas de modo a otmizar o seu desempenho face às condições de serviço expectáveis.
- Formulação volumétrica e desempenho de misturas betuminosas stone mastic asphaltPublication . Gardete, Dinis; Santos, Luís Picado; Capitão, SilvinoAs misturas SMA (Stone Mastic Asphalt) foram desenvolvidas na Alemanha na década de 1960. A sua resistência à deformação permanente e durabilidade levaram a que a sua utilização como camada de desgaste se difundisse primeiro na Europa e depois nos EUA, aqui na década de 1990. Estas misturas apresentam uma granulometria descontínua com a utilização de percentagens em betume elevadas quando comparadas com misturas betuminosas densas ou abertas. Por esse motivo é necessária a utilização de um aditivo para fixar o betume. Devido a estas características particulares a formulação de misturas SMA na Europa tem por base metodologias do tipo “receita”. O objectivo deste trabalho passa por procurar relacionar as características das misturas SMA e o seu desempenho de modo a se poder incluir na formulação parâmetros volumétricos. Deste modo, foram formuladas misturas SMA de acordo com a norma EN 13108-5 utilizando metodologias de formulação corrente, com a percentagem óptima de betume definida através da porosidade em provetes Marshall e utilizando a formulação volumétrica SUPERPAVE, com a percentagem óptima em betume a ser definida em provetes obtidos por compactação giratória. As misturas foram realizadas utilizando agregado granítico, betume asfáltico 35/50 e fibras celulósicas. Para as misturas determinaram-se os diferentes valores dos parâmetros volumétricos com interesse para o seu comportamento. A análise dos valores obtidos indica que a formulação volumétrica das misturas SMA, utilizando o compactador giratório, apresenta-se como uma alternativa à utilização de provetes com compactação Marshall. Os valores obtidos para um Ndesign de 50 giros foram próximos dos obtidos pela formulação tradicional.
- Resíduos de construção e demolição: análise da viabilidade da sua aplicação em misturas betuminosasPublication . Conceição, Ana Cristina Duarte Martins da; Luzia, Rosa; Gardete, DinisA indústria da construção é um grande consumidor de agregados naturais e simultaneamente um importante produtor de resíduos, designadamente em obras de construção, demolição e operações de manutenção e reabilitação. Por outro lado, sendo a construção rodoviária das que mais agregados naturais consomem, pensou-se ser oportuno avaliar a reutilização de RCD’s em misturas betuminosas. Nesta comunicação apresentam-se os resultados encontrados bem como a sua análise à luz do Caderno de Encargos Tipo de Obra de Estradas de Portugal, por comparação com as características exigidas ao agregado natural a utilizar em mistura betuminosa de camada de base AC20.
- Aplicação do sistema de avaliação de risco “Rockfal Hazard Rating System” nos taludes da via EN353 em Idanha-a-NovaPublication . Pires, Ricardo; Gardete, Dinis; Luzia, RosaAtendendo às caraterísticas geológicas da Beira Baixa é comum o atravessamento de maciços graníticos por vias de comunicação. Observa-se nestes casos uma elevada diversidade de locais com potencial de risco de queda blocos. A utilização de métodos simples de avaliação de risco para a tomada de decisão sobre medidas de protecção apresenta-se, neste contexto, como um instrumento de grande utilidade no apoio à decisão. No presente trabalho estudou-se a aplicação do sistema de avaliação de risco em taludes rochosos “Rockfall Hazard Rating System” (RHRS) como forma expedita de avaliação da necessidade de intervenção. A análise foi realizada num troço da via EN353 na localidade de Idanha-a-Nova. Procurou adaptar-se a classificação RHRS para as condições particulares das normas portuguesas. Os resultados obtidos neste trabalho permitem indicar que a utilização de métodos simples, como o RHRS, pode ser muito útil como ferramenta de apoio à decisão. As alterações propostas introduzem conceitos menos subjetivos e mais próximos da realidade portuguesa.
- Resíduos de construção e demolição: análise da viabilidade da sua aplicação em pavimentos rodoviáriosPublication . Luzia, Rosa; Gardete, Dinis; Conceição, Ana Cristina Duarte Martins daA indústria da construção é um grande consumidor de agregados naturais e simultaneamente um importante produtor de resíduos, designadamente em obras de construção, demolição e operações de manutenção e reabilitação. A esta produção crescente de resíduos de construção e demolição (RCD´s) encontra-se associada uma também crescente preocupação com o destino a dar aos mesmos, que tem sido traduzida pela publicação de legislação específica. A necessidade de cumprir as regras impostas pela legislação tem provocado, por sua vez, um despertar para a viabilidade e a oportunidade de utilização dos RCD’s em substituição de recursos naturais. Tendo em consideração que a indústria de construção rodoviária pode ser considerada das que mais agregados naturais consomem, pensou-se ser oportuno avaliar a reutilização de RCD’s na construção dos mesmos. Deste modo, desenvolveu-se um trabalho cujo objetivo principal foi a caracterização de Agregados de Resíduos de Construção e Demolição e a análise da viabilidade da sua aplicação em pavimentos rodoviários. Por forma a cumprir aquele objetivo recolheu-se amostra de misturas de betão, tijolos, ladrilhos, telhas e materiais cerâmicos (LER-17 01 07), proveniente de obras do distrito de Castelo Branco, Portugal, e procedeu-se à sua caracterização em laboratório, no que respeita às propriedades geométricas e físicas. Nesta comunicação apresentam-se os resultados encontrados bem como a sua análise à luz de algumas especificações Portuguesas, nomeadamente o Caderno de Encargos Tipo de Obra de Estradas de Portugal (EP, 2011), por comparação com as características exigidas ao agregado natural a utilizar em mistura betuminosa de camada de base AC20.
- Avaliação da trabalhabilidade de misturas betuminosas com base nas curvas de compactaçãoPublication . Gardete, Dinis; Santos, Luís Picado; Capitão, SilvinoDiversos estudos propõem a avaliação da trabalhabilidade de misturas betuminosas utilizando as curvas de compactação obtidas em laboratório. Utilizou-se um compactador giratório para produzir provetes de duas misturas, uma densa do tipo AC, e uma de granulometria descontínua, do tipo SMA. Foram determinados diversos parâmetros provenientes da modelação das curvas de compactação. Os resultados indicam uma adequação dos diversos parâmetros na caracterização das misturas, embora apresentem limitações na comparação de misturas de diferentes tipologias. Os resultados mostram que estes índices podem ser úteis em aplicações onde estas propriedades sejam importantes.
- Influência dos procedimentos de determinação da baridade em misturas betuminosas densas e stone mastic asphaltPublication . Gardete, Dinis; Santos, Luís Picado; Capitão, SilvinoNeste trabalho realiza-se uma avaliação da utilização de diferentes procedimentos de determinação das baridades de misturas betuminosas. Utilizou-se uma mistura densa, do tipo AC 20, e uma mistura de granulometria descontínua do tipo SMA 12,5. Fabricaram-se em laboratório provetes Marshall, com compactação por impactos, e provetes SUPERPAVE, obtidos por compactação giratória. Os resultados indicam que a mistura SMA 12,5 apresenta uma textura superficial significativa mas o seu interior é fechado e os vazios não apresentam interligação significativa. Existe uma variação significativa das propriedades determinadas para as misturas com os diferentes procedimentos, com impacto significativo nos resultados da sua formulação.