Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura
Permanent URI for this community
Browse
Browsing Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura by advisor "Almeida, Marisa Sofia Fernandes Dinis de"
Now showing 1 - 10 of 14
Results Per Page
Sort Options
- Avaliação da influência da ação da água nas misturas betuminosas drenantesPublication . Brejo, Liliana Patrícia Ferreira; Almeida, Marisa Sofia Fernandes Dinis deEm virtude das mudanças climáticas globais que se têm vindo a sentir nas últimas décadas, cada vez mais observam-se fortes precipitações no nosso país e em vários locais do mundo. A aplicação de misturas betuminosas drenantes nas camadas de desgaste em rodovias tem como objetivo controlar o escoamento superficial e, consequentemente, aumentar a sua segurança de circulação. Recentemente, a aplicação destas camadas tem aumentado verificando-se o seu uso principalmente na Europa e Estados Unidos da América. As misturas betuminosas drenantes são aplicadas na camada de desgaste dos pavimentos rodoviários devido às muitas vantagens que apresentam, tais como, o aumento da segurança de circulação durante a precipitação e a redução do ruído. Graças à sua estrutura com elevada porosidade, as misturas betuminosas drenantes permitem que a água seja drenada e percolada no seu interior, sendo escoada para a berma ou para sistemas de drenagem apropriados adjacentes à camada, o que reduz os efeitos de pulverização, aumentando a visibilidade dos condutores durante os períodos de chuva. Contudo, e apesar das vantagens descritas anteriormente, a aplicação destas camadas possui algumas limitações. As grandes desvantagens das misturas betuminosas drenantes são a colmatação dos seus vazios e a sua durabilidade. Muitos dos efeitos funcionais negativos resultam do prejuízo que as águas superficiais provocam na segurança e nível de serviço de circulação. Para melhorar a qualidade das misturas betuminosas drenantes vários estudos e pesquisas têm sido realizados por todo o mundo. A presente dissertação incide o seu estudo na avaliação da influência da ação da água nas misturas betuminosas drenantes e do efeito da adição de fibras celulósicas na sua composição, comparando o seu desempenho com as misturas drenantes sem esta adição. Inicialmente, realizou-se a sua formulação baseada na baridade, na porosidade e na perda de massa por desgaste, efetuada através do ensaio cântabro seco e imerso, obtendo-se o teor ótimo de ligante betuminoso. A avaliação destas misturas realizou-se através dos ensaios de determinação do módulo de rigidez por tração indireta, sensibilidade à água e permeabilidade. Através do trabalho laboratorial concluiu-se que as fibras celulósicas contribuem para a melhoria das propriedades de coesão e reforçam as misturas betuminosas drenantes, permitindo um maior teor de ligante em relação às misturas sem esta adição. Este fator revela-se bastante importante para as camadas de desgaste drenantes, sendo que um teor de ligante betuminoso mais elevado forma uma película mais espessa em torno dos agregados que aumenta a durabilidade destas misturas.
- Avaliação do desempenho de misturas betuminosas recicladas temperadas com emulsão betuminosaPublication . Bispo, Fátima Andreia Gomes; Almeida, Marisa Sofia Fernandes Dinis deOs pavimentos rodoviários são o suporte do desenvolvimento de qualquer país, sendo necessário fazer intervenções de conservação ou reabilitação mesmo antes de atingirem o final do período de vida para o qual foram projetados ou construídos. Estando concluída grande parte da rede rodoviária nacional planeada, tem surgido uma enorme preocupação com o número elevado de estradas em serviço que necessitam de ser reabilitadas. A construção de pavimentos consome energia, recursos naturais e produz gazes com efeito de estufa em elevada quantidade, sendo a diminuição destes um grande desafio da sociedade atual. No entanto, para colmatar estes efeitos, houve necessidade de adotar novas medidas que sejam benéficas numa perspetiva de sustentabilidade técnico-económica-ambiental. Neste contexto, surgiram as misturas betuminosas recicladas temperadas, estas são fabricadas a temperaturas mais reduzidas que o fabrico de misturas a quente e consistem no aproveitamento até 100% das matérias-primas existentes no pavimento degradado, reduzindo ainda mais os gastos energéticos e o recurso de agregados naturais no fabrico da nova mistura. Esta constitui uma técnica inovadora, ainda pouco utilizada, pelo que o presente trabalho constitui um contributo para a sua maior viabilidade em relação ao comportamento mecânico e desempenho em serviço, para que possa incentivar a sua aplicação, visto que traz inúmeros benefícios à sociedade, à economia e ao ambiente. O objetivo principal deste trabalho é realizar uma análise comparativa do desempenho de uma mistura betuminosa a quente (mistura convencional) com misturas betuminosas recicladas temperadas, com incorporação de material fresado proveniente de duas estradas distintas (EN346 e A23). Assim, produziu-se em laboratório uma mistura betuminosa a quente (mistura de referência) com agregados novos e 5% de betume 35/50, duas misturas betuminosas temperadas com 100% de material fresado (EN346 e A23), uma mistura com 80% de material fresado (EN346) e 20% de agregados novos, e uma mistura com 90% da material fresado (A23) e 10% de agregados novos. As misturas betuminosas recicladas temperadas produziram-se com 2%,3% e 4% de emulsão betuminosa Reciemul 90, sendo posteriormente submetidos ao ensaio de rigidez de tração em compressão diametral para se obter o teor ótimo de emulsão. Assim, produziram-se lajetas com 3% de emulsão, de forma a validar o desempenho mecânico das misturas betuminosas recicladas temperadas. Concluiu-se que as misturas betuminosas recicladas temperadas têm um desempenho semelhante ao das misturas convencionais a quente, embora careçam de um cuidado acrescido na sua temperatura de produção e compactação.
- Caracterização funcional e mecânica de um pavimento betuminoso permeável em troço experimentalPublication . Santos, Tiago da Silva; Almeida, Marisa Sofia Fernandes Dinis deO crescimento da população em meio urbano leva a um aumento do número de habitações e, consequentemente, a uma ocupação excessiva dos solos. Esta ocupação faz com que aumentem as áreas impermeáveis levando ao aumento do escoamento superficial e respetiva diminuição da taxa de infiltração deste. Neste sentido, é necessário que o Homem crie soluções eficazes para resolver esta problemática podendo estas passar pela introdução de novas infraestruturas, os pavimentos permeáveis. Esta dissertação pretende viabilizar a utilização dos pavimentos permeáveis através de um estudo experimental realizado do ponto de vista funcional e mecânico e assim, caracterizar o comportamento dos pavimentos permeáveis com uma dupla camada de mistura betuminosa drenante. Nesta dissertação apresentam-se alguns trabalhos de outros autores sobre a capacidade de infiltração em pavimentos permeáveis, bem como sobre o tratamento de dados do ensaio do Defletómetro de Impacto em pavimentos convencionais. Neste estudo mostram-se ainda os resultados obtidos pelos três ensaios realizados num troço experimental desenvolvido no concelho da Covilhã. Os ensaios realizados permitem avaliar a macrotextura, o atrito e a capacidade de carga do pavimento e denominam-se, respetivamente, de ensaio da Mancha de Areia, Pêndulo Britânico e Defletómetro de Impacto. No que concerne aos ensaios de caracterização funcional, o ensaio da Mancha de Areia e do Pêndulo Britânico, os resultados obtidos são cumpridores dos valores mínimos exigidos pelo Caderno de Encargos Tipo Obra das Infraestruturas de Portugal, ex-Estradas de Portugal. Relativamente ao ensaio de caracterização mecânica realizado, o ensaio do Defletómetro de Impacto, concluiu-se após a retro-análise que os módulos de deformabilidade são inferiores aos dos pavimentos tradicionais.
- Controlo de qualidade da construção do núcleo de asfalto de barragens de aterro: O caso da Barragem de Mogliçë, AlbâniaPublication . Patrício, Sérgio Alexandre São Martinho; Almeida, Marisa Sofia Fernandes Dinis deA nossa sociedade enfrenta atualmente vários constrangimentos em sequência do agravamento dos fenómenos climáticos extremos, manifestados na escassez de água e nas precipitações intensas. Adicionalmente, o aumento da população tem levado a uma enorme necessidade de água tanto para o consumo humano como para a produção de energias limpas de modo a reduzir os níveis de emissões de CO2. De forma a satisfazer as exigências da nossa sociedade atual, têm vindo a ser construídas por todo o mundo cada vez mais barragens de aterro com núcleo asfáltico, quer pela sua segurança quer pela sua rapidez de construção em praticamente todos os locais com as caraterísticas mais desafiantes. Este trabalho descreve a metodologia utilizada pela empresa Suíça WALO International AG na construção e controlo de qualidade do núcleo asfáltico da barragem de Mogliçë na Albânia e comprova que a mesma é adequada para qualquer obra. Também neste trabalho é apresentado o equipamento de pavimentação do núcleo asfáltico mais avançado do mundo, permitindo a rapidez de construção e a qualidade exigida neste tipo de projetos onde qualquer falha pode vir a ter custos elevadíssimos para a sua reparação. A metodologia utilizada para o controlo de qualidade neste projeto nunca colocou em causa o avanço dos trabalhos dentro dos prazos definidos o que prova ser uma forma adequada e muito útil para manter os elevados padrões de qualidade exigidos pela empresa Suíça.
- Desempenho de misturas betuminosas temperadas com incorporação de MBR (Misturas Betuminosas Recuperadas) e resíduos plásticosPublication . Cordeiro, João Gualberto Massa; Almeida, Marisa Sofia Fernandes Dinis deA indústria de construção rodoviária tem adotado novas técnicas de produção de misturas betuminosas, como a produção a temperaturas mais baixas, incorporação de misturas betuminosas recuperadas (MBR) e resíduos, para reduzir os impactos ambientais, o consumo de energia e as emissões de gases para a atmosfera. O principal objetivo deste estudo é desenvolver uma mistura betuminosa temperada com incorporação de uma elevada taxa de MBR e plástico de alta densidade (HDPE) com uma emulsão catiónica de rotura lenta (RECIEMUL 90 C60B5 REC) para uma camada de base, comparando o seu desempenho mecânico com o de uma mistura a quente. Esta dissertação apresenta, primeiramente, uma revisão bibliográfica, que aborda a temática das misturas betuminosas temperadas, respetivas temperaturas de produção, resumo da evolução ao longo da história, técnicas de produção mais utilizadas e vantagens e desvantagens da sua utilização. Posteriormente, faz-se uma breve abordagem a vários resíduos utilizados nas misturas betuminosas, expondo-se os prós e contras da sua aplicação e os seus métodos de incorporação. Em seguida, apresenta-se a metodologia utilizada na produção de misturas em laboratório, com diferentes percentagens de ligante e plástico. Por último, realiza-se o ensaio de sensibilidade à água, de forma a avaliar o seu efeito na melhor mistura produzida, sendo, posteriormente, apresentadas as considerações finais e recomendações para estudos futuros. Os resultados obtidos mostraram que as misturas produzidas com incorporação de 65% de MBR e 4% de HDPE, cumpriram os requisitos preconizados no Cadernos de Encargos das Estradas de Portugal, atualmente Infraestruturas de Portugal, nomeadamente, Porosidade com 4.7 %, VMA com 14.4%, Estabilidade Marshall com 13.3 kN, Quociente de Marshall com 2.6 kN/mm e Resistência conservada em tração indireta com 100%. A deformação Marshall apresentou 5.4mm sendo o valor máximo 4mm. No que diz respeito à mistura desenvolvida no estudo, a mesma apresenta grandes vantagens ambientais e económicas, ainda assim são necessários mais estudos para potenciar este novo tipo de misturas.
- Desenvolvimento e Avaliação de Misturas Betuminosas para Camadas de Desgaste Incorporando Resíduos IndustriaisPublication . Ayala, Hernan Patricio Moyano; Almeida, Marisa Sofia Fernandes Dinis deO tema desta dissertação centra-se na procura de alternativas sustentáveis e economicamente viáveis para a construção e manutenção de pavimentos, destacando o uso de resíduos industriais como uma valiosa fonte de materiais. O objetivo principal é explorar a integração desses resíduos em misturas betuminosas a quente para pavimentação, visando encontrar eficiência técnica e reduzir o impacto ambiental. A pesquisa começa com uma revisão da literatura sobre resíduos industriais disponíveis no mercado e sua aplicação em misturas betuminosas para pavimentos. São analisadas propriedades físico-químicas, bem como resultados de ensaios de laboratório anteriores. Destaca-se o potencial desses materiais para melhorar a sustentabilidade dos pavimentos. Em seguida é realizada a parte experimental, que inclui a produção de misturas betuminosas a quente para camada de desgaste com betume 35/50 e incorporação de diferentes percentagens de Mistura Betuminosa Recuperada (MBR) assim como a utilização de resíduos da Mina da Panasqueira – agregados grauvaques, em substituição dos agregados graníticos tradicionais. Por fim, procede-se à realização de um conjunto de ensaios mecânicos para avaliar o desempenho dessas misturas, procurando-se a melhor formulação que atenda aos padrões de desempenho necessário, garantindo durabilidade, resistência e estabilidade a longo prazo. Os resultados mostram que as misturas com incorporação de MBR e utilização dos resíduos da Mina da Panasqueira atendem aos requisitos estabelecidos para sua aplicação em pavimentação, em termos de estabilidade e deformação, de acordo com as especificações das normas portuguesas e europeias. Destaca-se a mistura com 20% de MBR como a mais promissora, com melhor resultado em relação ao ensaio Marshall, sensibilidade à água e deformação permanente, apresentando-se como uma solução viável, ambientalmente sustentável, na construção de pavimentos rodoviários.
- Estudo de pavimentos permeáveis em zonas urbanasPublication . Carvalho, Cátia Filipa Galinho; Almeida, Marisa Sofia Fernandes Dinis de; Fael, Cristina Maria SenaO ritmo acelerado e desequilibrado da ocupação dos solos para urbanização e construção de infraestruturas tem vindo a provocar a sua degradação. A crescente impermeabilização dos solos é um dos principais fatores da sua degradação, eliminando grande parte da sua utilidade, o que constitui um motivo de preocupação. Os solos proporcionam uma vasta gama de funções, tais como, filtração da água para os aquíferos, remoção de contaminantes e redução da frequência e do risco de inundações e secas. A União Europeia tem vindo a definir orientações no sentido de proporcionar melhores práticas no que respeita a limitar, atenuar ou compensar a impermeabilização dos solos de modo a manter as suas funções ecossistémicas. A utilização de superfícies permeáveis em alternativa à impermeabilização dos solos é uma das medidas a aplicar. O pavimento permeável devido à quantidade de vazios que possui, permite a infiltração da água na sua superfície reduzindo o volume de escoamento superficial e a probabilidade de ocorrência de picos de cheia. A presente dissertação tem como objetivo central desenvolver e avaliar a eficiência de um pavimento permeável na redução do escoamento superficial tendo como referência o pavimento convencional. Neste sentido, o trabalho desenvolveu-se em duas fases: na primeira fase foram estudadas as diferentes camadas constituintes do pavimento, tendo sido construído um pavimento permeável e um impermeável (como referência). De acordo com os trabalhos de outros autores definiram-se os materiais a utilizar nas diferentes camadas, as respetivas espessuras, e no caso da camada de desgaste determinaram-se as características mecânicas do betão betuminoso drenante e denso. Na segunda fase construiu-se um simulador de chuva numa área do laboratório de Construção do Departamento de Engenharia Civil e Arquitetura da Universidade da Beira Interior, que permitiu a avaliação do desempenho hidráulico do pavimento desenvolvido, através da recolha de dados sobre o volume de escoamento superficial, a taxa de infiltração e a avaliação do coeficiente de escoamento superficial gerado pelos diferentes pavimentos. Concluiu-se que a solução estudada para o pavimento permeável contribui para um aumento da permeabilidade e, consequentemente atua como um sistema mitigador dos efeitos de inundações nos centros urbanos, nomeadamente na aplicação em grandes áreas públicas ou privadas, estacionamentos, parques, zonas de prática desportiva, passeios e ruas de baixo de trafego.
- Influência da Adesividade Agregado/Betume no Desempenho de uma Mistura BetuminosaPublication . Maia, Maria Manuel Araújo Sá; Almeida, Marisa Sofia Fernandes Dinis de; Martinho, Fernando da Conceição GonçalvesAs administrações de estradas em todo o mundo têm tomado consciência, ao longo das últimas décadas, da importância de alargar o ciclo de vida dos materiais constituintes das diferentes camadas dos pavimentos rodoviários. Um dos principais problemas verificados nos pavimentos rodoviários é a formação de cavados de rodeira, que surgem devido ao acentuado crescimento do volume de tráfego rodoviário e da sucessiva passagem de rodados de veículos pesados, em especial, em zonas com velocidades baixas. A existência de cavados de rodeira, agravam as condições de conforto e segurança dos utentes na circulação rodoviária, uma vez que favorecem a acumulação de água sobre a superfície do pavimento, reduzindo a aderência pneu/pavimento, podendo originar fenómenos de hidroplanagem. Esta dissertação tem como principal objetivo, o estudo de formulação de misturas betuminosas a aplicar em camadas de desgaste, com vista a melhorar a adesividade entre o agregado e o betume e, consequentemente, aumentar a resistência à deformação permanente. Estudaram-se quatro misturas diferentes, três delas misturas tradicionais que diferem no tipo de fíler e na curva granulométrica, e a quarta, uma mistura descontínua, com a adição de um promotor de adesividade, na forma de fibras celulósicas impregnadas com uma amina. No estudo de formulação de cada mistura, analisaram-se algumas propriedades, tais como baridade e porosidade. O ensaio Marshall realizou-se com o intuito de determinar o teor ótimo de betume para cada tipo de mistura. Posteriormente, realizou-se o ensaio de afinidade entre agregado e ligante, o ensaio de sensibilidade à água e, por último, o ensaio wheel tracking, para a avaliação da resistência à deformação permanente. Dos resultados obtidos, verificou-se no ensaio de afinidade entre agregado e ligante, que a adição do promotor de adesividade, sob a forma de fibras celulósicas impregnadas com uma amina, contribuiu para um aumento de 10 % da superfície de agregado coberta com betume, relativamente aos agregados sem a utilização deste promotor. No ensaio de sensibilidade à água, as misturas com fíler granítico apresentam o valor mais baixo de ITSR (70 %), sendo as misturas com fíler calcário as que apresentam o maior valor de ITSR (93 %). Quanto aos resultados do ensaio wheel tracking, verificou-se que a utilização do fíler calcário traduz uma melhoria no comportamento face à deformação permanente das misturas betuminosas. A mistura com promotor de adesividade revelou o melhor resultado médio na análise deste parâmetro.
- Mistura betuminosa drenante em vias urbanas: desempenho e manutençãoPublication . Tavares, Ana Isabel Ferreira; Almeida, Marisa Sofia Fernandes Dinis de; Virtudes, Ana Lídia Moreira Machado Santos dasCom o crescimento da urbanização e o consequente aumento da impermeabilidade do solo em áreas urbanas, há a necessidade de repensar os pavimentos utilizados em infraestruturas urbanas, incluindo ruas e passeios, a fim de garantir as suas características funcionais. Com as mudanças climáticas, há grandes picos de fluxos de águas pluviais em curtos períodos de tempo, devido às chuvas que afetam o desempenho dos pavimentos convencionais. Este facto dificulta o tráfego e promove situações de inundação. Assim, a presente dissertação visa desenvolver em laboratório, uma solução de mistura betuminosa drenante para ser utilizada em vias urbanas, mostrando um melhor desempenho, na resposta à drenagem de águas pluviais, quando comparada com os pavimentos utilizados. Consequentemente, esta mistura betuminosa drenante permite uma maior segurança e conforto para o tráfego (automóveis e peões). Estuda-se também uma via urbana, a "Alameda da Europa", na cidade da Covilhã, a fim de a caracterizar em relação às suas funções, morfologia e composição e avaliar os pavimentos nela utilizados. Na mistura betuminosa drenante desenvolvida no laboratório, foi utilizado um betume modificado por polímeros. Também foram usados resíduos das Minas da Panasqueira e britas. No estudo de caso "Alameda da Europa", foram extraídos carotes dos pavimentos, de modo a compará-los com a mistura betuminosa drenante produzida em laboratório. No final, houve a possibilidade de verificar que a mistura betuminosa drenante apresenta um melhor desempenho, em termos das características estudadas, permeabilidade e perda por desgaste. No que diz respeito à incorporação de resíduos das Minas da Panasqueira, os resultados menos favoráveis.
- Misturas betuminosas recicladas temperadasPublication . Pais, Ana Rita Fidalgo; Almeida, Marisa Sofia Fernandes Dinis deNo âmbito da produção de misturas betuminosas, a redução da temperatura de produção aliada com a reciclagem de pavimentos resulta numa tecnologia bastante sustentável e promissora. Ao seguir este raciocínio tem-se uma mistura betuminosa reciclada temperada, ou seja, uma mistura mais sustentável e menos poluente. Este tipo de misturas apresenta vantagens a nível social, ambiental e económico. Destacando-se a redução da emissão de gases de efeito de estufa e do consumo de energia e a melhoria das condições de trabalho. O presente estudo pretende validar a metodologia de formulação de misturas betuminosa recicladas temperadas desenvolvida por Dinis-Almeida na sua Tese de Doutoramento. Esta metodologia baseia-se no módulo de rigidez por tração indireta em compressão diametral para determinar o teor ótimo de ligante da mistura final. Para confirmação do teor ótimo de ligante foram realizados os seguintes ensaios de desempenho: resistência à deformação permanente, resistência à fadiga e sensibilidade à água). No presente trabalho é feita uma descrição da evolução das misturas betuminosas e uma breve apresentação das principais técnicas de reciclagem de pavimentos, dando ênfase à reciclagem em central temperada com emulsão e à reciclagem in situ com emulsão betuminosa. Posteriormente apresentam-se os métodos de formulação existentes para as diversas misturas betuminosas, seguindo-se a descrição e avaliação da metodologia de formulação usada. Neste ponto será descrita toda a componente prática realizada: produção das misturas betuminosas com diferentes teores de emulsão betuminosa, determinação do teor ótimo de ligante através do módulo de rigidez por tração indireta e confirmação deste valor através dos ensaios de avaliação de desempenho. Por fim, serão discutidas as principais conclusões do trabalho e feitas algumas propostas para trabalhos futuros. Considera-se que a metodologia de formulação é válida e que fornece resultados seguros e concisos bem como que as misturas com incorporação de material fresado até uma taxa de 100% possuem um bom desempenho.