Study of the durability of pavement surface dressings

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia CivilAs infraestruturas de transporte têm apresentado uma enorme evolução ao longo dos últimos anos, aumentando as exigências tanto ao nível do seu dimensionamento como da sua utilização. O desenvolvimento de técnicas de reabilitação funcional surge como resposta ao aparecimento de degradações mas também à crescente valorização das caraterísticas superficiais por parte dos utentes e das próprias entidades, que procuram um maior conforto e segurança nas estradas. Assim, este estudo tem como objetivo avaliar o efeito da aplicação de revestimentos superficiais na melhoria de caraterísticas como o atrito, textura e aderência nos pavimentos, bem como a sua influência no seu desempenho mecânico. De forma a compreender também a influência da escolha dos materiais no desempenho destas soluções, serão utilizados diferentes ligantes e agregados, desde ligantes betuminosos a resinas, e de agregados mais convencionais como a brita granítica a materiais como a sílica e o seixo. Os revestimentos estudados surgiram de quatro combinações de ligante e agregados, aplicados sobre misturas betuminosas diferentes. Ao estudar as caraterísticas superficiais que estes revestimentos introduzem no pavimento, incluindo o ruído e a resistência ao rolamento, foi possível concluir que a sua utilização em geral melhora as caraterísticas funcionais. Embora não contribuam para uma melhoria estrutural do pavimento, este estudo permitiu concluir que a escolha do tipo de material influência o seu desempenho mecânico, sobretudo no que diz respeito ao módulo de rigidez, resistência à fadiga, desagregação e aderência entre camadas. Além disto, o processo de aplicação e a camada que serve de base à sua aplicação revelam uma importância significativa no desempenho destas soluções.In the last few years the transport infrastructures had presented a huge evolution, which resulted from increased requirements both regarding their design and utilization. In fact, the development of pavement surface rehabilitation techniques became the right answer not only to solve some pathologies of road pavements but also to assure more comfortable and safe roads for traffic flow, with better surface characteristics demanded by road users and authorities. Therefore, the objective of this study is evaluate the effect of applying surface dressings to improve the pavement surface properties like texture, friction and adhesion between layers, but also their influence in the pavement mechanical performance. This study included the use of different binder and aggregate solutions, like bituminous emulsion and resins, and aggregates like the conventional granite gravel, as well as silica and pebble, in order to understand the effect of using different materials in the final performance of the resulting surface dressings. The design of four combinations of materials, applied over different asphalt mixtures, resulted in the surface dressings studied. Initially, the surface characteristics obtained from their application on the pavement were studied, including noise abatement and rolling resistance. Based on the test results it was possible to conclude that the use of these surface dressings, in general, improves the pavements’ functional performance. Although it is known that surface dressings do not improve the structural performance of road pavements, this study demonstrated the importance selecting adequate materials to have better mechanical performance of these solutions, mainly concerning stiffness modulus, fatigue and abrasion resistance and adhesion to support layer. Additionality, the application process and the base layer have a significant importance on the performance of these solutions