Avaliação do desempenho a longo prazo de pavimentos flexivéis : exploração da base de dados LTPP americana

A implementação de programas de LTPP – Long-Term Pavement Performance (avaliação do desempenho de pavimentos a longo prazo), ao criar um registo histórico sobre as características e a evolução do estado dos pavimentos da rede, revela-se uma ferramenta de valor acrescido no auxílio à tomada de decisões, no âmbito da conservação e da reabilitação de pavimentos, por parte das administrações das infraestruturas rodoviárias. O LTPP americano, dentre os existentes no mundo, é o projeto pioneiro e um dos que tem a maior quantidade de informação armazenada. Por isso, foi o escolhido no âmbito desta dissertação para estudar a evolução do estado dos pavimentos em várias secções classificadas no programa como SPS-5, incluídas no estudo de reabilitação de pavimentos betuminosos. A avaliação efetuada considera cerca de 15 anos de registos de dados, na Califórnia, no Texas e no Mississippi. Após uma breve apresentação de vários projetos LTPP existentes no mundo, descreve-se o modo como são recolhidos e estruturados os dados no LTPP americano, referindo os módulos, as tabelas e os campos considerados para estudo que se faz nesta dissertação. Os estados americanos escolhidos apresentam características climáticas que não reproduzem de forma muito próxima o que acontece em Portugal. Mesmo assim, procurou estabelecer-se um paralelo entre aquelas zonas, com base na temperatura do ar e na precipitação, de modo a poder inferir, de forma aproximada, tendências de evolução do estado dos pavimentos para Portugal Continental. A correspondência climática entre os estados americanos e as regiões portuguesas, resultou nos pares Califórnia/Beja, Texas/Lisboa e Mississippi/Porto. No que se refere ao desenvolvimento de patologias nos pavimentos, analisou-se a evolução do fendilhamento longitudinal, transversal, em bloco (ou malha) e por fadiga (ou pele de crocodilo), da desagregação superficial, do Índice de Irregularidade Internacional (IRI) e das rodeiras. O fendilhamento em bloco (ou malha) e a desagregação superficial não foram objeto de estudos estatísticos para determinação de modelos de previsão. A evolução do estado dos pavimentos, traduzida por indicadores relacionados com as patologias analisadas, foi apreciada em função de diversas variáveis associadas às técnicas de reabilitação, tais como a preparação da superfície de trabalho (realização de atividades de fresagem antes da nova camada), a espessura da camada de reforço (50 ou 125 mm) e o tipo de mistura utilizada (nova ou contendo cerca de 30% de material reciclado). Para as situações em que os dados existentes eram coerentes e em quantidade suficiente, apresentam-se análises de regressão multivariada, de modo a prever a evolução no tempo do estado dos pavimentos, tendo em conta um conjunto de variáveis explicativas relacionadas com as técnicas de reabilitação aplicadas e com o tráfego que solicitou os pavimentos. A análise agregada dos dados para cada um dos estados permitiu concluir que a preparação da superfície por fresagem, o aumento da espessura do reforço, e a utilização de misturas betuminosas novas ou com material reciclado, interferem na evolução das degradações. A influência daqueles fatores é variável em função dos diferentes tipos de patologias em análise.

LTPP beyond FY 2009 : what needs to be done?

"This report summarizes the current status of the Long-Term Pavement Performance (LTPP) program and its major activities -- data collection, data storage, data analysis, and product development. It describes the work that will be needed beyond 2009 to realize the full potential of the world's most comprehensive pavement performance database and the benefits that will be accrued by capitalizing on the investment that has been made"--p. [2] of cover.

LTPP profile variability /

"HRDI/-13/9-00(950)E"--P. [4] of cover.

Assessment of selected LTPP material : data tables and development of representative test tables /

"March 2003."

LTPP analysis : putting the data to work.

"Publication no. FHWA-RD-99-169"--P. [4] of cover.

LTPP seasonal monitoring program : instrumentation installation and data collection guidelines /

"April 1994."

Back-calculation of layer parameters for LTPP test sections.

"October 2002."

LTPP pavement maintenance materials : SHRP joint reseal experiment, final report /

"September 1999."

Study of LTPP distress data variability /

"September 1999."

Long-term Pavement Performance Program (LTPP) data analysis support : National Pooled Fund Study TPF-5(013).

"HRDI-13/11-06(500)E"--P. [4] of cover.

Defining the Attributes of Good In-Service Portland Cement Concrete Pavements, December 2004

Much of the current research in portland cement concrete (PCC) pavements deals with the analysis of early pavement life failures and seeks to find ways to prevent those from reoccurring. The Long Term Pavement Performance (LTPP) portion of the Strategic Highway Research Program (SHRP) has identified some of the key factors in designing and building new PCC pavements. This statement will build on the Iowa Highway Research Board (IHRB) project TR-463, Field Performance Study of Past Iowa Pavement Research: A Look Back. In Iowa and across the nation, there are multiple pavements that were built more than 20 years ago that have been and are continuing to provide very good service to the public. They are found on both state and local routes and in both low and high traffic volume areas. There is a need to learn what went into those pavements, from the subgrade through the surface, that makes them perform so well. The purpose of this research project was to conduct a scoping study that could be used to evaluate the need for additional research to study the attributes of well-performing concrete pavements. The concept of zero-maintenance jointed plain concrete pavements” was iterated in this study for long-lasting, well-performing portland cement concrete pavement sections. The scope of the study was limited to a brief literature survey, pavement performance data collection from many counties, cities, and primary and interstate roads in Iowa, field visits to many selected pavement sites, and analysis of the collected data. No laboratory orfield testing was conducted for this phase of the project. A problem statement with a research plan was created that could be used to guide the second phase of the project.

Iowa DOT Evaluation of the PASCO Road Survey System, HR-539, 1987

The report compares and contrasts the automated PASCO method of pavement evaluation to the manual procedures used by the Iowa Department of Transportation (DOT) to evaluate pavement condition. Iowa DOT's use of IJK and BPR roadmeters and manual crack and patch surveys are compared to PASCO's use of 35-mm photography, artificial lighting and hairline projection, tracking wheels and lasers to measure ride, cracking and patching, rut depths, and roughness. The Iowa DOT method provides a Present Serviceability Index (PSI) value and PASCO provides a Maintenance Control Index (MCI). Seven sections of Interstate Highway, county roads and city streets, and one shoulder section were tested with different speeds of data collection, surface types and textures, and stop and start conditions. High correlation of results between the two methods in the measurement of roughness (0.93 for the tracking wheel and 0.84 for the laser method) were recorded. Rut depth correlations of 0.61 and cracking of 0.32 are attributed to PASCO's more comprehensive measurement techniques. A cost analysis of the data provided by both systems indicates that PASCO is capable of providing a comparable result with improved accuracy at a cost of $125-$150 or less per two-lane mile depending on survey mileage. Improved data collection speed, accuracy, and reliability, and a visible record of pavement condition for comparable costs are available. The PASCO system's ability to provide the data required in the Highway Pavement Distress Identification Manual, the Pavement Condition Rating Guide, and the Strategic Highway Research Program Long Term Pavement Performance (LTPP) Studies, is also outlined in the report.

Avaliação e análise paramétrica do ensaio de compressão diametral sob cargas repetidas em misturas asfálticas

O módulo de resiliência (MR) é hoje um dos parâmetros-chave para o dimensionamento empírico-mecanístico de pavimentos flexíveis. Há, entretanto, algumas peculiaridades no ensaio de tração indireta com cargas cíclicas que ocasionam variações na sua determinação. A investigação de tais fatores é necessária para que a magnitude do seu efeito sobre o valor de MR seja quantificada. Para isto, esta pesquisa avaliou, através de uma análise paramétrica, os algoritmos apresentados pelo Protocolo P07 do LTPP, análogo ao método correntemente utilizado pelas instituições brasileiras de pesquisa em pavimentação, e pela pesquisa NCHRP 1-28/1-28A para determinação dos deslocamentos resilientes, bem como o efeito do pulso e freqüência de carregamento e níveis de tensão de tração (%RT) em duas misturas asfálticas: uma mistura com ligante asfáltico convencional e outra com ligante asfáltico modificado por adição de borracha. Foram necessárias adaptações no equipamento de compressão diametral cíclica utilizado na pesquisa, e também a montagem de um sistema de posicionamento de sensores que permitisse a gravação de deslocamentos horizontais e verticais viabilizando a determinação do coeficiente do Poisson. Realizaram-se ensaios de MR e resistência à tração (RT) às temperaturas de 10°, 25° e 35°C e, complementarmente, ensaio de fadiga (tensão controlada) a 25°C. Os resultados obtidos demonstram a alta sensibilidade do valor de MR aos algoritmos de cálculo dos deslocamentos resilientes; o algoritmo apresentado pela pesquisa 1-28/ 1-28A do NCHRP foi considerado adequado. Observou-se a dependência do MR ao pulso de carga, à freqüência de ensaio e também ao nível de tensão aplicado durante o ensaio. A magnitude desta dependência, entretanto, é função do tipo de mistura e da temperatura sob a qual o ensaio foi realizado. A determinação do coeficiente de Poisson pareceu ser bastante suscetível ao sistema de medição utilizado, tendo apresentando uma grande variabilidade. Nos ensaios de vida de fadiga sob tensão controlada pode-se evidenciar a redução dos valores de MR dentro da zona de condicionamento. Propõe-se ainda que a defasagem medida entre o pulso de carga e o pulso de deslocamento no ensaio de MR, possa ser usada como indicador do comportamento visco-elástico das misturas, uma vez que apresentou comportamento análogo ao do ângulo de fase.