Influência do modo de aplicação de carga nas propriedades de fratura de uma mistura asfáltica de agregados finos

Gustavo Adolfo Badilla Vargas, Alex Duarte Oliveira, Francisco Thiago Sacramento Aragão

Resumo


Entre os diferentes modos de dano que comprometem a vida útil de misturas asfálticas, o trincamento é, provavelmente, um dos mais complexos e de difícil caracterização, uma vez que a resistência à fratura destes materiais é altamente dependente da temperatura e das condições de carregamento. Neste estudo investigou-se a influência das condições de carregamento sobre os parâmetros de fratura de uma mistura asfáltica de agregados finos, determinados a partir de simulações de ensaios de flexão em semicírculos (semi-circular bending - SCB). As simulações de SCB foram realizadas por meio do método dos elementos finitos e do modelo bilinear de zona coesiva, considerando apenas o modo I de fratura e três diferentes formas de carregamento. Os resultados obtidos (energia de fratura, resistência coesiva e curvas Força-CTOD) demonstraram que a forma de representar o carregamento exerce influência significativa sobre os parâmetros de fratura e, consequentemente, sobre a aplicabilidade deste tipo de procedimento numérico-experimental.


Palavras-chave


Misturas asfálticas, Propriedades de fratura, Modelo de zona coesiva, Simulações numéricas.

Texto completo:

PDF

Referências


Aragão, F. T. S. e Kim, Y. R. (2012). Mode I fracture characterization of bituminous paving mixtures at intermediate service temperatures. Experimental Mechanics, v. 52, n. 9, p. 1423-1434. DOI: 10.1007/s11340-012-9594-4.

Aragão, F. T. S.; D. A. Hartmann; Y. R. Kim; L. M. G. Motta e M. Haft-Javaherian (2014). A numerical-experimental approach to characterize fracture properties of asphalt mixtures at low in-service temperatures. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. Washington, D.C., n. 2447, p. 42-50. DOI: 10.3141/2447-05.

Budny, J. (2012). Avaliação do comportamento mecânico de misturas asfálticas mornas. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil). COPPE/UFRJ. Rio de Janeiro, Brasil.

Hirsch, F. (2009). Avaliação das propriedades de misturas asfálticas através do ensaio de tração em disco circular com fenda. (Mestrado em Engenharia Civil). COPPE/UFRJ. Rio de Janeiro, Brasil.

Li, X. e M. O. Marasteanu (2004). Evaluation of the low temperature fracture resistance of asphalt mixtures using the semi circular bend test. Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists, v. 73, p. 401-426. ISSN: 0270-2932

Li, X e M. O. Marasteanu (2010). Using semi circular bending test to evaluate low temperature fracture resistance for asphalt concrete. Experimental Mechanics, Inc., v. 50, p. 867-876. DOI: 10.1007/s11340-009-9303-0.

Marasteanu, M. O.; S. T. Dai; J. F. Labuz e X. Li (2002). Determining the low-temperature fracture toughness of asphalt mix-tures. In Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, n. 1789, p. 191-199. DOI: 10.3141/1789-21.

Marasteanu, M. O.; W. Buttlar; H. Bahia e C. Williams (2012). Investigation of low temperature cracking in asphalt pavements, National Pooled Fund Study -Phase II. Final Report MN/RC 2012-23. Minnesota Department of Transportation. Minnesota, Estados Unidos.

Song, S.H.; G. H. Paulino e W. G. Buttlar (2006). A bilinear cohesive zone model tailored for fracture of asphalt concrete con-sidering viscoelastic bulk material. J. of Engineering Fracture Mechanics, p. 2829-2847. DOI: 10.1016/j.engfracmech.2006.04.030.

Song, S. H.; M. P. Wagoner e G. H. Paulino (2008). δ25 Crack opening displacement parameter in cohesive zone models: ex-periments and simulations in asphalt concrete. Fatigue and Fracture of Engineering Materials & Structures, n. 31, p. 850-856. DOI: 10.1111/j.1460-2695.2008.01272.x.

Sousa, P.; E. Kassen; E. Masad e D. Little (2013). New design method of fine aggregates mixtures and automated method for analysis of dynamic mechanical characterization data. Construction and Building Materials, n. 41, p. 216-223. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2012.11.038.

Wagoner, M. P.; W. G. Buttlar; G. H. Paulino e P. Blankenship (2005). Investigation of the fracture resistance of hot-mix asphalt concrete using a disk-shaped compact tension test. TRR, n. 1929, p. 183-192. DOI: 10.1177/0361198105192900122.




DOI: https://doi.org/10.14295/transportes.v26i3.1609

Métricas do artigo

Carregando Métricas ...

Metrics powered by PLOS ALM


Direitos autorais 2018 Gustavo Adolfo Badilla Vargas, Alex Duarte Oliveira, Francisco Thiago Sacramento Aragão

Licença Creative Commons
Esta obra está licenciada sob uma licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional.

TRANSPORTES (ISSN: 2237-1346) é uma publicação da ANPET - Associação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes (www.anpet.org.br)