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Um novo método de dimensionamento de reforços de pavimentos flexíveis considerando a reflexão de fendas
No presente trabalho é proposto um método de dimensionamento de reforços de pavimentos flexíveis, considerando como critérios de ruína o aparecimento de fendas à superfície da camada de desgaste, resultantes da reflexão do fendilhamento existente nas camadas betuminosas do pavimento existente, bem como o fendilhamento por fadiga.
O método proposto baseia-se no dimensionamento estrutural corrente, acrescido duma verificação do critério de reflexão de fendas, tendo como base resultados laboratoriais de avaliação da reflexão de fendas em misturas betuminosas, realizados em deslocamento controlado e associados ao conceito de actividade das fendas após reforço
The improvement of pavement performance using asphalt rubber hot mixes
The need of a better pavement performance has led researchers to develop new road
materials, mainly for the asphalt layers, where the modification of the asphalt is the
main example. This modification usually forces the use of polymers and fibers and,
more recently, the use of crumb rubber from ground tires, where the modified asphalt is
known as asphalt rubber. This asphalt rubber used in asphalt mixtures produces a
superior performance if compared to the asphalt mixtures with conventional asphalt.
The crumb rubber modification of the asphalts also presents a higher resistance to
climatic effects, compared to the other binders. Based on these assumptions, this paper
presents the results of the evaluation of mechanical properties, related to the pavement
performance, of asphalt rubber mixtures when compared to conventional mixtures. Two
types of aggregate were used (pebble and diorites) and two binders utilized (asphalt
rubber and conventional asphalt). The aging effect due to the asphalt mixture
production and compaction was taken into account. The materials performance was
evaluated through stiffness, fatigue and permanent deformation tests. Reflective
cracking performance was also predicted using a mechanistic-empirical method
O tipo de modelação dos pneus dos veículos pesados na avaliação do desempenho dos pavimentos
Os veículos pesados são os principais responsáveis pela degradação dos pavimentos rodoviários provocando
principalmente fendilhamento por fadiga e deformações permanentes. Os pavimentos rodoviários são dimensionados para
suportar o tráfego de projecto, o qual é composto por diferentes tipos de veículos com diferentes tipos de eixos e rodas,
sendo a carga total do veículo função de vários factores. Alguns destes veículos pesados causam maiores degradações nos
pavimentos devido ao tipo de suspensão, tipo de pneu, localização dos eixos ou pressão de enchimento dos pneus. No
entanto, em termos de dimensionamento, esta diversidade de veículos é considerada de modo semelhante pela atribuição de
uma área onde é aplicada a carga dos veículos, verificando-se que a configuração desta área não representa correctamente o
contacto dos pneus com o pavimento.
Deste modo, este trabalho pretende estudar a acção dos veículos pesados na avaliação do comportamento do pavimento
considerando a carga dos veículos pesados modelada de forma mais aproximada da real, nomeadamente, considerando os
sulcos dos pneus e a variação não uniforme da pressão de contacto pneu-pavimento. Assim, neste trabalho é modelado um
pavimento representativo da rede rodoviária no qual são aplicadas diferentes configurações de carga sendo obtido o estado
de tensão/deformação instalado no pavimento. A modelação numérica do pavimento foi realizada utilizando um modelo
elástico linear de elementos finitos em três dimensões desenvolvido para analisar a influência de um veículo pesado
possuindo uma configuração de pneus duplos com 245mm de largura. Neste estudo foram consideradas duas configurações
de distribuição de pressões de contacto, em que foram considerados as seguintes pressões totais: 700, 800, 900, 1200 e
1500 kPa. Com base nos resultados obtidos é possível observar as diferenças significativas no estado de tensão/deformação
do pavimento, principalmente à superfície a qual poderá ser responsável pelo fendilhamento com origem à superfície.Road pavements have been designed to support the design traffic which is composed by different type of vehicles with
different axle configurations, load magnitudes, wheel types and tire inflation pressures. Traffic loads are the major source
of pavement damage by causing fatigue, which leads to cracking and permanent deformation. Heavy vehicles do not cause
equal damage because the differences in wheel loads, number and location of axles, types of suspensions and tires.
Furthermore, the damage is specific to the pavement properties, operating conditions and environmental factors. This
research proposes a model for predicting the mechanical behaviour of flexible pavement subjected to heavy load vehicle
with dual-tire configuration using a numerical simulation. An elastic finite element model in three dimensions (3D) was
developed to analyze the influence of a heavy vehicle with dual-tire configuration featuring 245 mm wide on each tire. This
research studied three configurations of contact pressure considering the following pressures: 700, 800, 900, 1200 and 1500
kPa. The results show that it is possible to observe significant differences in the state of stress/strain on the pavement,
especially on the surface which is responsible for cracking originating at the surface. The simulation model present here
will be useful for future pavement design and material selection
Consideração das variações de temperatura no comportamento à reflexão de fendas dos reforços de pavimentos
O reforço de pavimentos constitui uma técnica de conservação estrutural na qual se baseiam as estratégias de conservação mais utilizadas na reabilitação dos pavimentos, visando a reposição da sua capacidade estrutural. Quando o reforço é aplicado sobre pavimentos fendilhados ocorre normalmente um mecanismo de ruína caracterizado pela propagação das fendas do pavimento existente para as camadas de reforço, designado por reflexão de fendas. No estudo que se apresenta, procedeu-se a uma avaliação, do efeito das variações de temperatura na ocorrência do mecanismo da reflexão de fendas, considerando a acção actuando isoladamente e actuando conjugada com o efeito da acção do tráfego numa mistura betuminosa com betume-borracha e numa mistura convencional aplicada em reforço de pavimentos. Conclui-se que a ocorrência de variações de temperatura nos pavimentos conduz ao agravamento do fenómeno da propagação de fendas, levando à ruína prematura dos reforços. Por fim apresenta-se uma proposta para a inclusão do efeito da temperatura no dimensionamento de reforços de pavimentos
A model for pavement temperature prediction
A finite element model has been developed to calculate the temperature of a pavement located in the Northeast
of Portugal. The goal of the case study presented in this paper is the validation of this model. Input data to the
model are the hourly values for solar radiation and temperature, and mean daily values of wind speed obtained
from a meteorological station. The thermal response of a multilayered pavement structure is modeled using a
transient thermal analysis for four months time-period (December 2003 - April 2004) and the analysis was
initiated with the full depth constant initial temperature obtained from field measurements. During these four
months, pavement temperature was measured at a new pavement section, located at IP4 main road, near
Bragança, in the north of Portugal. At that location, seven thermocouples were installed in the AC layers, at
seven different depths. These pavement data was used to validate this simulation model, by comparing model
calculated data with measured pavement temperatures.
As conclusion, the 3-D finite-element analysis proved to be an interesting tool to simulate the transient behavior
of asphalt concrete pavements. The suggested simulation model can predict the pavement temperature at
different levels of bituminous layers with a good accuracy.Instituto de Estradas de Portugal, Direcção de Bragança
Solvation of alkane and alcohol molecules. Energy contributions
In this work we conduct a systematic ab initio study of the solvation of small alkane, monoalcohol and diol molecules, in polar solvents with different properties. A choice of basis set suitable for the type of compounds under study is presented. The various components of the solvent–solute interaction and the cavitation energy are treated individually and their variation with chain length and introduction of hydroxy groups assessed. The use of solute molecules in which controlled changes are imposed allows for an estimation of the relative contributions, thus eliminating accidental error cancellation.Fundacão para a Ciência e Tecnologia SAPIENS POCTI/35415/QUI/200
Reabilitação de pavimentos utilizando misturas betuminosas com betumes modificados
Na reabilitação estrutural do pavimento do lanço CRIL-Loures da A8, a Auto-Estradas
do Atlântico utilizou duas soluções distintas de reforço recorrendo a misturas betuminosas
com betumes modificados. No sentido Norte-Sul foi utilizada uma mistura betuminosa com
betume modificado com borracha reciclada de pneus usados (BMB) e no sentido Sul-Norte
foi utilizada uma mistura betuminosa com um betume modificado com polímeros (SBS).
O betume com polímeros foi utilizado num betão betuminoso aplicado com 5 cm de
espessura e o betume modificado com borracha foi utilizado numa mistura betuminosa aberta
aplicada com uma espessura de 2 cm.
Após quatro anos em serviço foi realizado um estudo para determinar as
características mecânicas das misturas betuminosas aplicadas de modo a avaliar a sua
qualidade e obter indicações relativamente ao seu desempenho futuro.
Para a realização deste trabalho foram retiradas lajes dos trechos experimentais que
permitiram a avaliação laboratorial do módulo de deformabilidade, da resistência à fadiga e
da resistência à deformação permanente.
Este trabalho permitiu concluir que, em termos de comportamento mecânico, a mistura
BMB, com apenas 2 cm de espessura apresenta uma resistência à fadiga e à deformação
permanente superior à mistura SBS aplicada com 5 cm de espessura
Analysis of formulation effects in the dissolution of ibuprofen pellets
In this work the effects of citric acid and of two common fillers, lactose (soluble) and tricalcium phosphate (insoluble) are examined on the release profiles from pellets, using ibuprofen as a model drug with pH-dependent solubility. Also studied is the dependence of these profiles on the specific surface area, bulk density, apparent density, porosity and porosity parameters (pore size distribution, total pore surface area, mean pore diameter and pore shape), as determined by mercury intrusion porosimetry. Pellets with high porosity and total pore surface area but small median pore diameter (tricalcium phosphate pellets--IPM) are found to produce similar dissolution results to those of low porosity and low total pore surface area, but having a high median pore diameter (lactose pellets--ILM), irrespective of the solubility of excipients. Addition of citric acid causes a delay in the initial dissolution for both formulations. During dissolution, however, citric acid reduces the median pore diameter of lactose-based pellets. In contrast, in tricalcium phosphate/citric acid pellets (CIPM), this parameter increases considerably during dissolution, when compared to the IPM formulation. These findings may justify the contrasting dissolution behaviors of CIPM and CILM (lactose/citric acid) pellets, after their common behavior in the initial stages, and show that porosity and its related parameters, along with physical properties of excipients such as solubility, density and specific surface area, are helpful to predict pellet behavior in drug release profiles.http://www.sciencedirect.com/science/article/B6T7W-4B54142-4/1/d88c9200d18c56a3a1d6f0d0eb11578
Recycling of porous bituminous mixtures
Once flexible pavements reach minimal bearing capacity, their structural rehabilitation is
normally undertaken us ing bituminous mixture overlay. The number of layers and the
thickness depend of the existing quality of the pavement and of the required quality
determined by the rehabilitation program for a next life period.
The rehabilitation of a pavement with a porous bituminous mixture wearing course is usually
undertaken without any treatment to increase its bearing capacity.
The bearing capacity of this type of mixture can be increased by the use of a grout to fill its
voids, increasing its resistance. The new material is produced by spreading a grout over the
pavement surface, with the help of rubber scrapers, penetrating the voids of the mixture until
it reaches the bottom of the layer. The properties of this material are dependent on void
connectivity, in order to allow the grout to flow through them. An adequate viscosity of the
grout is essential so as to fill the voids completely.
The objective of this paper is to analyse the recycling of porous bituminous mixtures,
studying the grout and evaluating new mixture properties in terms of stiffness, fatigue life and
permanent deformation
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