CARACTERIZAÇÃO NUMÉRICO-EXPERIMENTAL DE PROPRIEDADES DE FRATURA DE MISTURAS ASFÁLTICAS DE AGREGADOS FINOS

Resumo

A caracterização adequada das propriedades de fratura de misturas asfálticas é um passo fundamental para o entendimento do comportamento do material e para a implementação de modelos computacionais de previsão, que podem resultar em economia de tempo e custo dos esforços experimentais. Este trabalho avalia propriedades de fratura de quatro misturas asfálticas de agregados finos (MAF) a partir dos principais ensaios usados na literatura: dois de flexão (flexão de semi-círculos, SCB, e flexão de vigas prismáticas com uma fenda, SE(B)) e um de tração (tração em disco com uma fenda, DC(T)). Foram conduzidos ensaios em três taxas de propagação da fissura (0,5 mm/min., 1,0 mm/min. e 2,0 mm/min.) e três temperaturas (-10°C, 10°C e 25°C). As propriedades de fratura também foram caracterizadas seguindo um procedimento numérico-experimental integrado, a partir de simulações numéricas dos ensaios conduzidos em laboratório. O modelo baseado no método dos elementos finitos considera o comportamento viscoelástico da MAF e simula a formação e a propagação de fissuras explicitamente no material, a partir da consideração do conceito de zonas coesivas de fratura. Os resultados indicam que os procedimentos puramente experimentais propostos na literatura podem não representar de maneira adequada o processo de fratura do material, já que outras fontes de dissipação de energia, além da própria energia dissipada no processo de fratura, são erroneamente incluídas nos cálculos. Alternativamente, o procedimento numérico-experimental adotado mostrou-se uma técnica atrativa e eficiente, já que permitiu a caracterização de diversas propriedades de fratura simultaneamente, a partir de simulações do mesmo ensaio de laboratório.