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

Autores

  • Gustavo Adolfo Badilla Vargas COPPE/UFRJ
  • Alex Duarte Oliveira COPPE/UFRJ
  • Francisco Thiago Sacramento Aragão COPPE/UFRJ

DOI:

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

Palavras-chave:

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

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.

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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.

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Publicado

04-11-2018

Como Citar

Vargas, G. A. B., Oliveira, A. D., & Aragão, F. T. S. (2018). Influência do modo de aplicação de carga nas propriedades de fratura de uma mistura asfáltica de agregados finos. TRANSPORTES, 26(3), 39–50. https://doi.org/10.14295/transportes.v26i3.1609

Edição

Seção

Artigos Vencedores do Prêmio ANPET Produção Científica