Desenvolvimento do trailer-CPX e de uma mistura asfáltica de baixa emissão de ruído pneu-pavimento

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017.O ruído gerado pelo tráfego de veículos vem sendo prioridade nos estudos em diversos países desenvolvidos, pois se trata de um dos problemas ambientais mais relevantes, principalmente em zonas residenciais. Em muitos destes países, o ruído veicular é o primeiro critério de escolha do tipo de revestimento do pavimento. A geração e a propagação do ruído dos veículos são regidas por vários e diferentes mecanismos. O ruído gerado pela interação pneu-pavimento passa ser a fonte dominante quando o veículo trafega em velocidades acima de 50 km/h. No entanto, no futuro, em que os carros comuns serão substituídos por carros elétricos o ruído veicular será gerado principalmente pela interação pneu- pavimento para qualquer velocidade. Com isso, há que se buscar meios para a mitigação do ruído, seja através do desenvolvimento tecnológico dos pneus, ou principalmente, através do desenvolvimento dos revestimentos asfálticos de baixo ruído. Nesse trabalho foi desenvolvido um trailer com o objetivo de medir o ruído da interação pneu-pavimento em campo. O trailer é do modelo Trailer-CPX (Close Proximity Method), nome que se refere ao método normalizado de medição da interação pneu- pavimento. Foram realizadas as medições em campo utilizando o Trailer- CPX em diferentes tipos de revestimento de pavimento existentes. Ainda foi desenvolvida uma mistura asfáltica de elevada capacidade de absorção sonora com o objetivo de reduzir o ruído da interação pneu-pavimento, propiciando a geração de revestimentos de baixo ruído. Para tanto foi realizado a otimização da textura e da porosidade dessa mistura asfáltica avaliando-se o coeficiente de absorção sonora com o método normalizado que utiliza o tubo de impedância. Por fim, foram desenvolvidos modelos que possam prever o ruído gerado pela interação pneu-pavimento através das propriedades das misturas asfálticas e das características da superfície do revestimento. O Trailer-CPX foi construído e qualificado de acordo com norma ISO 11819-2 (2010) e todos os resultados das medições realizadas para a sua certificação foram atendidos. Os resultados dos ensaios com o Trailer mostraram que a macrotextura das misturas densas tem grande influência na geração do ruído pneu-pavimento. A camada porosa de atrito (CPA) foi a que apresentou menor índice de ruído (CPXI) quando comparada com os demais revestimentos estudados.Abstract : The noise generated by the vehicle traffic is being priority in the studies in several developed countries, for it addresses one of the most relevant environmental problems, mainly in residential areas. In many of these countries, the vehicular noise is the first criteria of choice of the type of pavement surface. The generation and propagation of vehicle noise are governed by several and different mechanisms. The noise generated by the tire-pavement interaction comes to be the dominant source when the vehicle transits in speeds above 50 km/h. However, in a future, in which regular cars will be replaced by electric cars, the vehicular noise will be generated mainly by the tire-pavement interaction for any speed. With that, we have to seek means to the mitigation of this noise, either through the technological development of tires, or mainly, through the development of low noise asphaltic surface. In this study it was developed a trailer with the objective of measuring the tire-pavement interaction noise in the field. The trailer is of the Trailer-CPX (Close Proximity Method) model, name that refers to the measuring method of the tire- pavement interaction. The measurements in the field were performed using the Trailer-CPX in different types of existing pavement surface. Also in this study, it was developed an asphaltic mixture of high capacity of sound absorption with the objective of reducing the tire-pavement interaction noise, propitiating the generation of low noise coverings. In order to do that, it was carried out the optimization of the texture and the porosity of that asphaltic mixture evaluating the sound absorption coefficient with the normalized method that uses the impedance tube. Finally, it were developed methods that can predict the noise generated by the tire-pavement interaction through the properties of the asphaltic mixtures and of the characteristics of the surface. The Trailer-CPX was built and qualified in accordance with ISO 11819-2 (2010) and all the results of the measurements made for its certification were met. The results of the tests with the Trailer showed that the macrotexture of the dense mixtures has great influence in the generation of the tire-pavement noise. The porous asphalt was the one with the lowest noise index (CPXI) when compared to the other surface studied