APLICAÇÃO DO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS NA ANÁLISE DE CONCRETO ASFÁLTICO CONTENDO RAF COMO AGREGADO


APPLICATION OF FINITE ELEMENT METHOD ANALYSIS OF HOT MIX ASPHALT WITH WFS AS AN AGGREGATE

Autores

DOI:

https://doi.org/10.18066/revistaunivap.v29i63.4431

Resumo

O reuso de resíduos industriais, como Resíduo de Areia de Fundição (RAF), é uma alternativa para redução do uso de agregados minerais. Estes resíduos são similares aos agregados utilizados na pavimentação asfáltica; todavia, é preciso comprovar sua viabilidade técnica. Neste sentido, modelos computacionais por Métodos de Elementos Finitos (MEF), complementam resultados empíricos, simulando o comportamento deste pavimento alternativo. Neste artigo foi construído um modelo computacional com MEF, simulando o comportamento do Concreto Betuminoso Usinado à Quente (CBUQ) contendo RAF como agregado no ambiente do software Abaqus. O modelo foi validado ao comparar dados resposta com resultados empíricos. Em seguida foi analisando quanto ao seu comportamento mecânico e em dois estudos de caso. Os resultados obtidos foram satisfatórios quando comparados a resultados empíricos. Confirmando a aplicabilidade do MEF na engenharia rodoviária, particularmente em CBUQ contendo RAF

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Biografia do Autor

Paulo Paiva Oliveira Leite Dyer, Instituto Tecnológico de Aeronáutica

Pesquisador do Instituto de Estudos Avançados (IEAv), Departamento de Fotônica.

Gustavo José Lauer Coppio, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia São Paulo

Mestre em ciências pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica, professor pleno no Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia São Paulo

Luciana de Simones Cividanes, Instituto Tecnológico de Aeronáutica

Professora plena no Instituto Tecnológico de Aeronáutica na área de Química Analítica

Silvelene Alessandra Silva, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais

Doutora em cerâmica pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, bolsista de Pós-Doutorado em tratamentos superficiais à Laser no Instituto de Estudos Avançados, bolsista de Pós-Doutorado em sínteses químicas para propelentes à jato no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais.

Luis Miguel Gutierrez Klinsky, Banco de Desenvolvimento da América Latina

Doutor em Engenharia de Transportes na Universidade de São Paulo, Chefe de laboratório no centro de pesquisas rodoviárias do consórcio CCR Nova Dutra, Analista de Conscessões no Banco de Desenvolvimento da América Latina.

Dimas Betioli Ribeiro, Instituto Tecnológico de Aeronáutica

Doutor em Ciências pela USP, Professor pleno na USP e IFSP, Professor pleno no Instituto Tecnológico de Aeronáutica.

Maryangela Geimba de Lima, Instituto Tecnológico de Aeronáutica

Dra, PHD, Professora plena no ITA e outras instituições, Pró reitora de pesquisas no Instituto Tecnológico de Aeronáutica.

Referências

Associação Brasileira de Fundição. (2020). Índices setoriais de 2020. http://www.abifa.org.br/indices-setoriais/.

Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2004). NBR 10004: resíduos sólidos - classificação. ABNT.

Bathe, K. (2014). Finite Element Procedures (2.ed.). Prentice Hall.

Bernucci, L.B., Motta, L.M.G., Ceratti, J.A.P., & Soares, J.B. (2008). Pavimentação asfáltica. Abeda.

Bonet, I. (2002). Valorização do resíduo areia de fundição (RAF): incorporação nas massas asfálticas do tipo CBUQ. [Dissertação de Mestrado em Engenharia de Produção] Universidade Federal de Santa Catarina.

Caetano, M. J. L. (2019). Ciência e Tecnologia da Borracha: Propriedades Tribológicas. CTB. https://www.ctborracha.com/borracha-sintese-historica/propriedades-das-borrachas-vulcanizadas/propriedades-tribologicas/.

Callister Jr., W.D. (2002). Ciência e engenharia de materiais: uma introdução (5.ed.). LTC.

Costa, C. J. B. (2008). Mistura Asfáltica com o uso de Areia de Fundição de Ferro Descartada. [Dissertação de Mestrado em Engenharia de Transportes] Instituto Militar de Engenharia.

Coutinho Neto, B. (2004). Avaliação do reaproveitamento de areia de fundição como agregado em misturas asfálticas densas. [Tese de Doutorado em Engenharia de Transportes] Universidade de São Paulo.

Coutinho Neto, B. & Fabbri, G.T.P. (2004). Avaliação da reutilização da areia de fundição em misturas asfálticas densas do tipo CAUQ. Transportes, 12(2).

Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. (2006). IPR-719: Manual de pavimentação. 3.ed. Rio de Janeiro: DNIT, 278 p.

Departamento Nacional De Infraestrutura De Transportes. (2018). ME 135: método de ensaio. pavimentação asfáltica - misturas asfálticas: determinação do módulo de resiliência. Rio de Janeiro, 13 p.

Dyer, P. P. O. L., Gutierrez Klinsky, L. M., Silva, S. A., & de Lima, M. G. (2020). Mechanical and structural assessment of hot mix bituminous mixtures containing waste foundry sand. International Journal of Pavement Engineering, 22(14), 1801-1812. DOI: 10.1080/10298436.2020.1724290

Dyer, P.P.O.L. et al. (2021) Waste foundry sand characterization as paving aggregate. Transportes, 29(1). Doi: http://dx.doi.org/10.14295/transportes.v29.i1.2241

Dyer, P.P.O.L. et al. (2021a). O emprego de resíduos de areia de fundição (RAF) em concreto asfáltico: uma alternativa para a sustentabilidade na pavimentação. Revista Matéria, 26(1), doi: https://doi.org/10.1590/S1517-707620210001.1252

Elseifi, M. A., Baek, J., & Dhakal, N. (2018). Review of modelling crack initiation and propagation in flexible pavements using the finite element method. International Journal of Pavement Engineering, 19(3), 251-263. doi: https://doi.org/10.1080/10298436.2017.1345555

Garcia, E. S. H., Thives, L. P., Bonh, K. A., & Echeverria, J. A. S. (2018). Análise Laboratorial da Incorporação de Resíduo de Areia de Fundição em Misturas Asfálticas. Anais do 32° Congresso de pesquisa e ensino em transporte da ANPET. http://146.164.5.73:30080/tempsite/anais/documentos/2018/Infraestrutura/Ligantes%20e%20Misturas%20Asfalticas%20IV/1_634_AC.pdf

Kloosterman, G. (2002). Contact methods in finite element methods (1.ed.). Ponsen & Looije.

Liu, P., Xing, Q., Dong, Y., Wang, D., Oeser, M., & Yuan, S. (2017). Application of finite layer method in pavement structural analysis. Applied Sciences, 7(6), 611. https://doi.org/10.3390/app7060611

Luvizão, R. R. (2008). Estudo da viabilidade para reaproveitamento do resíduo de areia verde de fundição intemperizado em concreto asfáltico usinado a quente. [Dissertação de Mestrado em Engenharia de Materiais] Universidade do Estado de Santa Catarina.

Marangon, M. (2018). Geotecnia de Fundações e Obras de Terra – 1a Parte. UFJF; FEDTG.

Masad, E., Scarpas, A., Rajagopal, K. R., Kassem, E., Koneru, S., & Kasbergen, C. (2016). Finite element modelling of field compaction of hot mix asphalt. Part II: Applications. International Journal of Pavement Engineering, 17(1), 24-38.

Motta, L. M. G. (1991). Método de dimensionamento de pavimentos flexíveis. [Tese de Doutorado em Engenharia Civil]. Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Senço, W. Manual de técnicas de pavimentação (2.ed.).Pini.

Willett, J.C. (2020). Minerals Yearbook. Report of U.S. Geological Survey Sand and Gravel, Construction. Department of the Interior U.S. EUA.

Yoder, E. J., & Witczak, M.W. (1975). Principles of pavement design (2.ed.).John Wiley & Sons.

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Publicado

2023-10-04

Como Citar

Dyer, P. P. O. L., Lauer Coppio, G. J. ., de Simones Cividanes, L., Silva, S. A., Gutierrez Klinsky, L. M. ., Betioli Ribeiro, D., & Geimba de Lima, M. (2023). APLICAÇÃO DO MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS NA ANÁLISE DE CONCRETO ASFÁLTICO CONTENDO RAF COMO AGREGADO. Revista Univap, 29(63). https://doi.org/10.18066/revistaunivap.v29i63.4431

Edição

Seção

Ciências Exatas e da Terra