17 / Agosto / 2017

AUTOPISTA FERNÃO DIAS

DESENVOLVIMENTO DE MODELO DE DETERIORAÇÃO DE PAVIMENTOS

ASFÁLTICOS COM USO DE INSTRUMENTAÇÃO E SISTEMA WEIGH IN MOTION – FASE II

1. OBJETIVO DA PESQUISA

Associar a deterioração de estruturas de Pavimentos com tráfego, clima e materiais, empregando dados do sistema de pesagem em movimento (WIM) e do monitoramento de trechos experimentais.

1

TRECHOS

EXPERIMENTAIS DE

PAVIMENTOS

2 TRECHOS EXPERIMENTAIS

São Paulo

Belo Horizonte

Trechos Experimentais

km 949 (sentido BH-SP) entre as cidades de Extrema (MG) e

Bragança Paulista (SP)

Autopista Fernão Dias BR 381

WEIGH IN MOTIONESTAÇÃO WIMCARACTERIZAÇÃO DO TRÁFEGO

3. WEIGH IN MOTION

• HS-WIM (High Speed - Weigh in Motion):

• Duas linhas de sensores piezoelétricos de 2.73 metros;

• Sensor de temperatura;

• Equipamento para coleta de dados;

• Todo o sistema permite acompanhamento online.

ESTAÇÃO WIM

2

86%

76%

92% 91%

78%

61%

69%

61%

79% 80%

90%94%

73%

82%

71%

14%

24%

8% 9%

22%

39%

31%

39%

21%20%

10% 6%

27%

18%

29%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%

55%

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

CategoriaA

CategoriaB

CategoriaC

CategoriaD

CategoriaE

CategoriaF

CategoriaG

CategoriaH

CategoriaI

CategoriaJ

CategoriaK

CategoriaL

CategoriaM

CategoriaN

CategoriaO

Porcentagem de excesso por categoria

Veículos sem Excesso Veículos com Excesso

3. WEIGH IN MOTION

3

CONCEPÇÃO DOS

PAVIMENTOS E

RESULTADOS DE

MONITORAMENTO

4. TRECHO EXPERIMENTAL (FASE I)

FASE I: 4 Segmentos (BASES DIFERENTES E REVESTIMENTOS IGUAIS)

Flexível Semi-rígidoBase

CimentadaBase

Reciclada asfáltica

Base

Granular

FWD (Deflexão Máxima)D

EF

LE

XÃ

O (

0,0

1m

m)

4. RESULTADOS: TRECHO EXPERIMENTAL (FASE I)

50X10-2mm

4

Analisando o Comportamento Estrutural

4. RESULTADOS: TRECHO EXPERIMENTAL (FASE I)

scompressão!!!!

Área Trincada

Os segmentos com base cimentada e reciclada (espuma e emulsão) NÃO apresentaram trincamento – 2 anos!

Nível elevado de danoreconstrução do segmento

Limite: 15%

4. RESULTADOS: TRECHO EXPERIMENTAL (FASE I)

5

Afundamento em Trilha de Roda

Apenas o segmento de BGS apresenta valores significativos

7mm

4. RESULTADOS: TRECHO EXPERIMENTAL (FASE I)

FASE II: 5 Segmentos

FlexívelBase

Granular

Semi-rígidoBase

Cimentada

Base

Reciclada asfáltica

4. TRECHO EXPERIMENTAL (FASE II)

7

INSTRUMENTAÇÃO

SENSORES – TESTESENSORES – CAMPO DADOS

Deformação longitudinal na fibra inferior do concreto asfáltico da estrutura de base em BGS: eixo tandem duplo

TraçãoFibra inferior

do revestimento

5. INSTRUMENTAÇÃO (FASE I)

8

Pavimento

Flexível:

Trabalha à

Flexão

5. INSTRUMENTAÇÃO (FASE II)

TESTE DOS SENSORES - LABORATÓRIO

STRAIN GAGES

Colagem dos sensores laterais

CONCRETO

ASFÁLTICO

BASE GRANULAR

shs

shi

compressão

tração

shs

shi

-400

-300

-200

-100

0

100

200

1 2 3 4

Defo

rmação m

edid

a (μ

m/m

)

Tempo (s)

0,782 cm 3,297 cm 5,78 cm 6,385 cm

TESTE DOS SENSORES - LABORATÓRIO Ensaio de Flexão (4 pontos)

y = -0,0109x - 3,193R² = 0,9747

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

-300 -100 100 300 500

Pro

fun

did

ad

e (

cm

)

Deformação medida (μm/m)

0,782 cm 3,297 cm

5,78 cm 6,385 cm

Linear (Regressão)

compressão

tração

linha neutra

5. INSTRUMENTAÇÃO (FASE II)

9

CAMPO - instalação

Cortes transversais

Segmento após a realização da limpeza

Finalizado com impermeabilização

5. INSTRUMENTAÇÃO (FASE II)

CAMPO – DADOS COLETADOS

5. INSTRUMENTAÇÃO (FASE II)

tração

compressão

9

DISSEMINAÇÃO DO

CONHECIMENTO

TRABALHOS ACADÊMICOS ENVOLVIDOS NO PROJETO(4 Doutorados e 5 Mestrados)

ANDRADE, Lucas Rodrigues de. Comparação do comportamento de pavimentos asfálticos com camadas de base granular,

tratada com cimento e com estabilizantes asfálticos para tráfego muito pesado. 2017. Dissertação (Mestrado em Engenharia de

Transportes) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. Orientação: Profa. Liedi Bernucci

BESSA, Iuri Sidney. Prediction of Fatigue Cracking using Different Methodologies. Em Andamento. Doutorado em Engenharia de

Transportes - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. Orientação: Profa. Liedi Bernucci

BOSSO, Mariana. Uso da tecnologia Weigh-in-Motion para análise do espectro de carga do tráfego rodoviário e seu efeito nas

estruturas de pavimentos asfálticos. Em Andamento. Mestrado em Engenharia de Transportes - Escola Politécnica, Universidade de

São Paulo. Orientação: Profa. Kamilla Vasconcelos

GUATIMOSIM, Frederico Vasconcellos. Desenvolvimento de modelos de desempenho para materiais estabilizados com espuma de

asfalto. Em Andamento. Doutorado em Engenharia de Transportes - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. Orientação: Profa.

Kamilla Vasconcelos

KUCHIISHI, André Kazuo. Caracterização de materiais reciclados a frio e estabilizados com emulsão asfáltica, espuma de asfalto

e cimento. Em Andamento. Mestrado em Engenharia de Transportes - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. Orientação: Profa.

Kamilla Vasconcelos

PORTELA, Enson. Development of Live Load Model for Brazilian Roadway Bridges based on WIM Data and Reliability Analysis.

Em Andamento. Doutorado em Engenharia Civil - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. Orientação: Prof. Tulio Bittencourt

SILVA, Vanderlei Dias da. Deformabilidade de misturas asfálticas recicladas a frio. Em Andamento. Mestrado em Engenharia de

Transportes - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. Orientação: Profa. Kamilla Vasconcelos

CARNEIRO, Anselmo Leal. Avaliação dos coeficientes de impacto do trem-tipo rodoviário brasileiro utilizando dados de sistema

Weigh-in-motion. Em Andamento. Doutorado em Engenharia Civil - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. Orientação: Prof.

Tulio Bittencourt

RAMOS, David Henrique. Avaliação de Ensaios Não Destrutivos Aplicados ao Concreto Armado. Em Andamento. Mestrado em

Engenharia Civil - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. Orientação: Prof. Tulio Bittencourt

6. DISSEMINAÇÃO DO CONHECIMENTO

10

MUITO OBRIGADA!