Divisão de Engenharia Civil Ano: 2023
(Turma 2023, TGs 2023)
Avaliação do comportamento estrutural de pavimento aeroportuário com a incorporação de RAP - Reclaimed Asphalt Pavement - como solução para pavimentos aeroportuários sustentáveis (pdf 7 MB)
Autor: Pedro Henrique Santos Cavalcante
Orientador(es): Cláudia Azevedo Pereira e Matheus Silva Oliveira
Relator(es): José Antonio Schiavon
Ano: 2023
Resumo:
A busca por soluções eficientes e duradouras na área da engenharia de pavimentação asfáltica é uma demanda constante. Tais ações têm o mesmo objetivo: criar estruturas de pavimentos que sejam funcionais ao longo de sua vida útil, com a menor necessidade de restauração e reconstrução. Embora tenham ocorridos avanços significativos nas últimas décadas no que diz respeito aos parâmetros de durabilidade das estruturas de pavimentos, com vida útil em termos de fadiga e deformação permanente, ainda ocorrem intervenções frequentes na malha rodoviária do país. Isso resulta em uma alta taxa de geração de resíduos decorrentes do desbaste de camadas de revestimentos de pavimentos deteriorados. O material obtido exclusivamente do corte da camada de rolamento, denominado como Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), é um recurso valioso que pode ser utilizado em várias composições de misturas asfálticas. Este trabalho buscou analisar a viabilidade, do ponto de vista estrutural, da incorporação do RAP na camada de revestimento de pistas de pouso e decolagem (PPD), como parte integrante da mistura asfáltica, substituindo parte dos agregados e ligantes convencionais. Para alcançar esse fim, foram realizadas retroanálises das estruturas das PPD's de três aeroportos (Caldas Novas/GO, Poços de Caldas/MG e Rio Verde/GO), por meio de ensaios destrutivos, ensaios não destrutivos e utilizando o software BAKFAA 3.3.0. Posteriormente foram propostas novas estruturas, nas quais houve a substituição do revestimento tradicional por misturas asfálticas recicladas com RAP, combinadas com uma camada de microrrevestimento asfáltico a frio (MRAF) para prevenir a desagregação de material. Essa substituição foi feita de maneira a garantir a mesma capacidade de suporte, mediante a metodologia ACR/PCR, tanto para os pavimentos reais quanto para os pavimentos fictícios, permitindo a mensuração dos benefícios da utilização do RAP. Os resultados obtidos mostraram que o desempenho mecânico das misturas recicladas foram superiores aos limites estabelecidos pelas misturas convencionais, resultando em uma economia significativa na espessura da camada de revestimento, com reduções de 22,5% em Caldas Novas e de 18,9% em Poços de Caldas. No entanto, em Rio Verde, foi constatado que existem aeroportos que apresentam pavimentos precários, nos quais uma intervenção não resultaria em economia de material do ponto de vista de projeto, devido à demasiada delgadez das camadas de revestimento e ao baixo nível de operação. Abstract:
The search for efficient and long-lasting solutions in the field of asphalt pavement engineering is a constant demand. These actions share the same objective: to create pavement
structures that remain functional throughout their service life with minimal need for restoration and reconstruction. Although significant advancements have occurred in recent
decades regarding the durability parameters of pavement structures, such as fatigue life
and permanent deformation, frequent interventions still take place in the country’s road
network. This results in a high rate of waste generation due to the removal of deteriorated pavement layers. The material obtained exclusively from the cutting of the surfacing
layer, known as Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), is a valuable resource that can be
used in various asphalt mixture compositions. This work aimed to analyze the viability,
from a structural perspective, of incorporating RAP into the pavement’s surfacing layer
for runways, as an integral part of the asphalt mixture, replacing part of the conventional aggregates and binders. To achieve this goal, retro-analyses of the structures of the
runways at three airports (Caldas Novas/GO, Po¸cos de Caldas/MG, and Rio Verde/GO)
were carried out, using destructive and non-destructive tests, and utilizing the BAKFAA
3.3.0 software. Subsequently, new structures were proposed in which the traditional surfacing layer was replaced by recycled asphalt mixtures with RAP, combined with a layer
of cold asphalt micro-coating to prevent material disaggregation. This replacement was
done to ensure the same load-bearing capacity, following the ACR/PCR methodology, for
both real and hypothetical pavements, allowing the measurement of the benefits of using
RAP. The results showed that the mechanical performance of the recycled mixtures exceeded the limits set by conventional mixtures, resulting in a significant reduction in the
thickness of the surfacing layer, with reductions of 22.5% in Caldas Novas and 18.9% in
Po¸cos de Caldas. However, in Rio Verde, it was observed that there are airports with simple pavements, where an intervention would not result in material savings from a project
perspective, due to the excessively thin layers of pavement and low operating levels.
