Análise estrutural e econômica de pavimentos flexíveis com adição de RAP na camada de revestimento, dimensionados pelo método do DNER e MeDiNa
Data
2024-03-07
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Resumo
The Brazilian construction industry has been encouraged to invest in materials technology,
mainly those that meet the precepts of sustainability, and updates on methods for sizing flexible
pavements, considering that a large portion of Brazil's road network consists largely of this type
of pavement and has suffered from premature wear, leading to constant maintenance. The reuse
of milled material, also called Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), has emerged as an
alternative for reducing paving costs and the environmental impact caused by this service. This
research sought to make a structural and cost comparison of implementing pavements with the
addition of RAP at rates of 0%, 10%, 30%, and 50% in the surface layer, sized by the method
of the National Highway Department - DNER (1981) and by the National Sizing Method
(MeDiNa). Initially, data collection was conducted from literature sources on the materials that
would be used in the layers of the pavements studied. After sizing, a structural and
implementation cost comparison was made for one kilometer of road for all the structures
proposed in the research. Structure 01, with 0% RAP and sized by DNER (1981), had the lowest
cost, however, upon analyzed by the MeDiNa, permanent deformation failure was observed in
the first month of the project and fatigue at the 25th month of use. Structure 02, with 0% RAP,
was the costliest among all, however, like the other structures sized by MeDiNa, it will
withstand traffic demands over the project’s duration (10 years). The number of equivalent
fatigue failure requests (Neq) between the structures showed that structure 02 is 67% more
economical. For the other structures, as the RAP content increases, the implementation cost
decreases, reaching a reduction of 79% for the structure with 50% RAP in its surface layer.
Therefore, through the results obtained in the research, it was observed that MeDiNa proved to
be more suitable for meeting the estimated project time, besides allowing the use of different
types of materials available for pavement execution without compromising its efficiency, as is
the case with recycled asphalt mixtures containing RAP. It was also observed that increasing
the RAP content in the asphalt mixture reduces the cost of the structure, saving cost in pavement
implementation.
Descrição
A indústria da construção civil brasileira tem sido estimulada a investir em tecnologias de
materiais, principalmente que atendam aos preceitos da sustentabilidade, e atualizações de
métodos de dimensionamento de pavimentos flexíveis, pois grande parte da malha rodoviária
do Brasil é constituída por esse tipo de pavimento e tem sofrido com o desgaste precoce,
acarretando manutenções constantes. A reutilização do material fresado, também chamado de
Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) tem surgido como uma alternativa para a redução dos
custos de pavimentação e do impacto ambiental causado por esse serviço. Essa pesquisa buscou
realizar um comparativo estrutural e de custos da implantação de pavimentos com a adição de
RAP nos teores de 0%, 10%, 30% e 50% na camada de revestimento, dimensionados pelo
método do Departamento Nacional de Estradas e Rodagens - DNER (1981) e pelo Método de
Dimensionamento Nacional - MeDiNa. Inicialmente realizou-se uma coleta de dados na
literatura sobre os materiais que seriam utilizados nas camadas dos pavimentos estudados. Após
o dimensionamento foi realizado um comparativo estrutural e de custo de implantação de um
quilômetro de via para todas as estruturas propostas na pesquisa. A Estrutura 01, com 0% de
RAP e dimensionada pelo DNER (1981), foi a que apresentou menor custo, porém ao ser
analisada pelo MeDiNa observou-se falha por deformação permanente no primeiro mês de
projeto e quanto a fadiga no 25° mês de utilização. A Estrutura 02, com 0% de RAP foi a mais
onerosa entre todas, porém, assim como as demais estruturas dimensionadas pelo MeDiNa,
suportará as solicitações de tráfego durante todo o tempo de projeto (10 anos). O número de
solicitações equivalentes (Neq) de falha quanto a fadiga entre as estruturas demonstrou que a 02
é 67% mais econômica. Para as demais estruturas ao aumentar o teor de RAP o custo de
implantação diminui chegando a uma redução de 79% para a estrutura com uso de 50% de RAP
em sua camada de revestimento. Por tanto, por meio dos resultados obtidos na pesquisa
observou-se que o MeDiNa se mostrou mais adequado para atender o tempo de projeto
estimado, além de permitir o uso de diferentes tipos de materiais disponíveis para a execução
de pavimentos sem comprometer sua eficiência, como o é o caso das misturas asfálticas
recicladas contendo RAP. Observou-se ainda, que ao aumentar o teor de RAP na mistura
asfáltica diminui-se o custo da estrutura, gerando economia na implantação do pavimento.
Palavras-chave
Mistura asfáltica reciclada, RAP, MeDiNa, Mecânica dos pavimentos, SICRO
Referência
SILVA, Carlos Henrique Cordeiro da. Análise estrutural e econômica de pavimentos flexíveis com adição de RAP na camada de revestimento, dimensionados pelo método do DNER e MeDiNa. 2024. 58 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil) - Unidade Acadêmica do Cabo de Santo Agostinho, Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2024.
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