Contribuições para o desenvolvimento de um método mecanístico-empírico de dimensionamento de pavimentos asfálticos

The asphalt pavement design guide officially followed by the Brazilian National Department of Transport Infrastructure – DNIT is obsolete if compared to other advanced pavement design guides around the world. Firstly, that design does not take into account relevant aspects regarding pavement behavior, such as traffic, load-supporting capacity, and weather conditions. In addition, it does not consider the prediction of pavement life performance regarding the recurrent distresses observed in Brazil, such as fatigue and permanent deformation. However, a mechanistic-empirical method based on field data developed by Rede Temática de Asfalto has brought technical and scientific advances in order to change the current scenario. The referred method is meant to be applied in three levels of analysis: basic, intermediate and advanced. The basic level is already in progress. Thus, the present research contributes to the intermediate level by developing a new design method associated with an equation to forecast the percentage of cracked area. To attain such goal, it was assessed the fatigue damage evolution data obtained from the analysis of asphaltic material deformation results by using the Simplified Viscoelastic Continuum Damage (S-VECD) model, associated to an elastic-linear structural analysis. The findings were promising and made possible the development of a satisfactory transfer function of the correlation between the percentage of cracked areas measured in the field and the ones predicted through the model. Considering the due limitations, the developed transfer function had been inserted in the proposed method, through the computer program CAP 3D-D.O método de dimensionamento de pavimentos asfálticos oficialmente adotado pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) e amplamente utilizado no Brasil encontra-se defasado em relação aos avanços alcançados na pavimentação rodoviária mundial. Esse método não considera aspectos relevantes ao desempenho dos pavimentos, dentre os quais, características específicas do tráfego/carregamento atuante sobre a via e a influência do clima no comportamento mecânico dos materiais constituintes. Somado a isso, não considera a previsão de desempenho durante a vida de serviço do pavimento em relação aos defeitos recorrentes no Brasil, tais como a fadiga e a deformação permanente. Destaque-se, contudo, iniciativas em curso no país, para alterar este panorama, por meio do desenvolvimento de um método mecanístico-empírico, com base em dados de campo e avanços técnico-científicos realizados no âmbito da Rede Temática de Asfalto, o qual será desenvolvido em três níveis de análise, básico, intermediário e avançado. O desenvolvimento do nível básico já está em curso. Assim, na presente pesquisa buscou-se contribuir para a construção de uma metodologia de dimensionamento em nível de análise intermediário desse novo método de dimensionamento, ao qual está associado uma equação de previsão de desempenho de percentual de área trincada, que também foi desenvolvida no âmbito da presente pesquisa. Para isso, foram utilizados dados de evolução do dano por fadiga obtidos por meio de resultados de deformações dos materiais asfálticos, através do modelo Simplified Viscoelastic Continuum Damage (S-VECD), associado a uma análise estrutural elástica-linear. Os resultados de dano obtidos foram promissores e permitiram o desenvolvimento de uma função de transferência com bons resultados da correlação entre o percentual de área trincada medida em campo e prevista através do modelo. Considerando as devidas restrições, a função de transferência gerada foi implementada na metodologia de dimensionamento proposta, a qual está formatada em um programa computacional, o CAP 3D-D