Percorrer por autor "Minhoto, Manuel"
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- Analysis of the variation in the fatigue life through four-point bending testsPublication . Pais, Jorge; Pereira, Paulo; Minhoto, Manuel; Fontes, Liseane; Kumar, D.S.N.V.A.; Silva, B.T.A.The fatigue resistance of asphalt mixtures is calculated through laboratory tests which require some time depending on the strain level applied to the specimen. For very low strain levels, identical to the one installed in the pavement of this study, one test may last more than one week depending on the testing frequency. The time needed for the development of the fatigue law may last longer. The number of specimens used to calculate the fatigue resistance of an asphalt mixture plays an important role in the precision of pavement design. Thus, this paper presents a study to evaluate the number of tests to assess the fatigue resistance of asphalt mixtures through the four-point bending technique. The results obtained from the analysis of three different asphalt mixtures tested by applying 3 strain levels and 6 specimens for each strain level were used to evaluate the fatigue resistance dispersion to identify the number of tests to define a fatigue law.
- Application of plateau value to predict fatigue lifePublication . Pais, Jorge; Pereira, Paulo; Minhoto, Manuel; Fontes, Liseane; Kumar, D.S.N.V.A.; Silva, B.T.A.Fatigue resistance of asphalt mixtures represents an important parameter for pavement design. This fatigue resistance is calculated through laboratory tests which require some time depending on the strain level applied to the specimen. For very low strain levels, identical to the one installed in the pavement, one test may last more than one week depending on the testing frequency. The time needed for the development of the fatigue law may last longer. Recent developments introduced an energy approach, based on the ratio of dissipated energy change, which leads to a plateau value that requires short testing to predict the specimen failure. This paper presents the implementation of this approach to evaluate the fatigue resistance of Portuguese asphalt mixtures. Three asphalt mixtures were studied. The first mixture was tested using two strain levels and three specimens for strain level. The second mixture was tested using three strain levels and three specimens per strain level, whereas the last mixture was tested with 18 specimens, 6 per strain level. The approach seems to have potential to be used for fast evaluation of the fatigue response of asphalt mixtures.
- Asphalt pavement temperature predictionPublication . Minhoto, Manuel; Pais, Jorge; Pereira, Paulo A.A.A 3-D finite element model (FEM) was developed to calculate the lemperature of an asphtalt rubber pavement localed in the Northeast of Portugal. The goal of the case study presented in this paper is to show the good accuracy temperature prediction tha can be obtained with this model when compared with the field pavement thermal condition obtained during a year. lnput data to the model are the hourly values for solar radiation and temperature and the mean daily value of wind speed obtained from a meteorological station. The therminal response of a multilayered pavement structure is modelled using a FEM transient thermal analysis and each analysis was initiated with the full deph constant initial temperature abtained from field measurements. For each analysed day, the pavement temperature was measured at a new pavement section, located in IP4 main road, near Bragança, in the north of Portugal. At this location, seven thermocouples were installed in the asphalt rubber and conventional mix layer, at seven different depths. These paviment data was used to validate this simulation model, by comparing model calculated data with mesured pavement temperatures. As conclusion, the 3-D finite-element analysis proved to be an interesting tool to simulate the transient behavior of the asphalt pavements. The presented simulation model can predict the pavement temperature at diferrent levels of bitumious layers with good accuracy.
- Asphalt pavement temperature predictionPublication . Minhoto, Manuel; Pais, Jorge; Pereira, PauloA 3-D finite element model (FEM) was developed to calculate the lemperature of an asphtalt rubber pavement localed in the Northeast of Portugal. The goal of the case study presented in this paper is to show the good accuracy temperature prediction tha can be obtained with this model when compared with the field pavement thermal condition obtained during a year. lnput data to the model are the hourly values for solar radiation and temperature and the mean daily value of wind speed obtained from a meteorological station. The therminal response of a multilayered pavement structure is modelled using a FEM transient thermal analysis and each analysis was initiated with the full deph constant initial temperature abtained from field measurements. For each analysed day, the pavement temperature was measured at a new pavement section, located in IP4 main road, near Bragança, in the north of Portugal. At this location, seven thermocouples were installed in the asphalt rubber and conventional mix layer, at seven different depths. These paviment data was used to validate this simulation model, by comparing model calculated data with mesured pavement temperatures. As conclusion, the 3-D finite-element analysis proved to be an interesting tool to simulate the transient behavior of the asphalt pavements. The presented simulation model can predict the pavement temperature at diferrent levels of bitumious layers with good accuracy.
- Asphalt rubber interlayer benefits in minimizing reflective cracking of overlays over rigid pavementsPublication . Shatnawi, Shakir; Pais, Jorge; Minhoto, ManuelThis paper provides an overview of the asphalt rubber interlayer benefits on reflective crack retardation in overlays over rigid pavements. These interlayers are known in California as asphalt rubber absorbing membrane interlayers (SAMI-R) or as asphalt rubber aggregate membrane interlayers (ARAM-I) chip seals. The paper focuses on the performance in terms of field project reviews, laboratory performance tests and finite element analysis. SAMI-R has been given a reflective cracking equivalent thickness of 15 mm of asphalt rubber hot mix overlays or 30 mm of dense graded hot mix overlays. The finite element analysis confirms the quantified reflective cracking benefits of SAMI-R and provides optimum design alternatives to conventional dense grades asphalt concrete overlays. The paper concludes that SAMI-R is effective in minimizing reflective cracking distress and in extending pavement life.
- Asphalt rubber interlayer benefits on reflective crack retardation of flexible pavement overlaysPublication . Shatnawi, Shakir; Pais, Jorge; Minhoto, ManuelThis paper provides an overview of the asphalt rubber interlayer benefits on reflective crack retardation in flexible pavement preservation and rehabilitation strategies. These interlayers are known in California as asphalt rubber absorbing membrane interlayers (SAMI-R) or as asphalt rubber aggregate membrane interlayers (ARAM-I) chip seals. These interlayers have been used successfully as part of cape seals and as part of an overlay system. The paper focuses on the performance in terms of field project reviews, laboratory performance tests and finite element analysis. The paper concluded that SAMI-R are effective in minimizing reflective cracking distress and in extending pavement life.
- Avaliação das secções homogêneas de uma estrada de baixo volume de tráfegoPublication . Kolodi, William; Minhoto, Manuel; Paula, António Miguel- As redes rodoviárias nacionais integram na sua composição uma percentagem considerável de estradas de baixo volume de tráfego (EBVT), as quais compreendem estradas não pavimentadas. Estas estradas são o principal meio de ligação entre os centros urbanos e as regiões de baixa densidade demográfica e zonas de montanha. Devido à sua importância e à sua suscetibilidade a degradações causadas pelas ações climáticas e em sobreposição à passagem de veículos, diversas metodologias de monitorização do seu estado mecânico e funcional foram desenvolvidas e têm vindo a ser aplicadas. Existem vários ensaios disponíveis com o objetivo de avaliar a capacidade mecânica da estrada não pavimentada em suportar o tráfego expectável. Estes ensaios, denominados “ensaios de capacidade de carga” dividem-se em duas vertentes: os ensaios em laboratório, como o California Bearing Ratio - CBR (laboratorial), e os ensaios in situ. Entre estes últimos, enquadram-se ensaios estáticos, como o de carga em placa (ECP) e os ensaios dinâmicos, como o deflectômetro de impacto leve (LWD – Light Weight Deflectometer). Estes tipos de ensaios apresentam a vantagem de serem mais expeditos e representativos das condições de carregamento real dos veículos.
- Avaliação de infraestruturas de mobilidade em ambientes urbanosPublication . Lima, Carlos Henrique de Brito; Minhoto, Manuel; Vaz, António Jorge Ferreira; Almeida, Fernando Dácio deAs infraestruturas de mobilidade, que para este estudo são representadas pela rede viária urbana, rede pedonal e rede ciclável ou, em outras palavras, pavimentos rodoviários flexíveis, infraestruturas pedonais e infraestruturas cicláveis, vão se desgastando ao longo da sua vida útil, com a ação dos agentes ambientais e do tráfego, até atingir um patamar de degradação inaceitável, caso não sejam feitas manutenções e reparações atempadamente. Assim, o objetivo principal do trabalho é contribuir para agilizar o processo entre a coleta de dados e a avaliação do estado de degradação da via, referente ao cálculo dos métodos abordados para as infraestruturas, através do desenvolvimento de uma aplicação computacional escrita em Visual Basic com utilização do Visual Studio Community 2019 da Microsoft. Desta forma, pode-se ter uma ideia de quando estas infraestruturas necessitarão de novas intervenções de conservação e reabilitação ou se elas estão adequadas para uso. Nesse contexto, depois de se estabelecer as patologias e fatores a avaliar, os critérios de observação e os modelos de avaliação e classificação, realizaram-se observações visuais de um trecho de estrada urbana para comprovar a utilidade e adequabilidade da aplicação desenvolvida, efetuando comparações entre dois trechos (com 2 subtrechos cada). Com esta comparação, observaram-se diferentes níveis de qualidade que condizem com o detectado visualmente, permitindo concluir acerca da utilidade e adequabilidade da referida aplicação.
- Avaliação do comportamento de uma estrada de baixo volume de tráfego em função do tempoPublication . Kolodi, William; Minhoto, Manuel; Morais, Hermínia; Paula, António MiguelAs estradas não pavimentadas são o principal meio de ligação entre os grandes centros urbanos e as regiões com baixa densidade demográfica e zonas de montanha. Durante muitos anos foram realizados ensaios estáticos para estudar essas estradas, consistindo na aplicação de cargas de valor elevado para a rutura do solo, não representando o padrão real de carga devido à passagem de veículos. Assim, ensaios de carga dinâmica revelam-se mais representativos para simular tal carregamento. Os equipamentos de carga dinâmica possuem eficiência na transmissão da força, no entanto, possuem também grandes dimensões. Assim, foi desenvolvido na Alemanha um equipamento mais leve e de fácil transporte, o Light Weight Deflectometer (LWD), com o objetivo de realizar medições em zonas de difícil acesso, com maior rapidez e agilidade. Neste trabalho estudou-se uma estrada de baixo volume de tráfego (EBVT) nãopavimentada, que se encontra dentro do Parque Natural do Montesinho, no Conselho de Bragança, que recebe, desde veículos leves até veículos pesados. Avaliou-se os resultados obtidos pelo ensaio Light Weight Deflectometer (LWD), registrados em diferentes períodos de tempo, 2019, 2021 e em 2022. De seguida, adota-se o método das diferenças acumuladas da Associação Americana de Rodovias do Estado e Funcionários de Transporte (AASHTO) para decompor a estrada em secções de comportamento homogêneas. Por fim, faz-se um comparativo das secções resultantes, a fim de observar seus comportamentos em diferentes períodos, procurando um padrão logico de desempenho.
- Avaliação do dano em reforços de pavimentosPublication . Minhoto, Manuel; Pais, JorgeNeste artigo apresenta-se uma simulação numérica do comportamento à reflexão de fendas num reforço de pavimento tendo como objectivo a avaliação do dano acumulado, ao longo dum período de tempo, considerando a acção conjunta das acções do tráfego e da temperatura, de modo a concluir sobre o seu comportamento. O estudo baseou-se no estabelecimento de situações tipo de evolução diária da temperatura do ar, para as quais foram determinados os esforços no pavimento em ciclos com periodicidade diária, constantes e repetitivos, ao longo de um determinado período de tempo (mensal ou anual). A simulação numérica do comportamento do reforço de pavimento conduziu à avaliação dos estados de tensão/deformação no reforço, associados a cada situação de carregamento (tráfego e variações de temperatura)e para dois tipos de materiais betuminosos considerados constituintes do reforço do pavimento: mistura betuminosa convencional e mistura betuminosa com betume modificado com borracha. A avaliação dos estados de tensão/deformação no reforço serviram de base à avaliação do dano horário associado às situações de carregamento, sendo este calculado com base no tráfego efectivamente observado numa secção de estudo,bem como na distribuição anual e mensal temperatura.Com base no dano horário foi calculado o dano acumulado para determinados meses do ano e para um ano completo, de modo a concluir sobre o comportamento daqueles dois tipos de misturas betuminosas,quando usadas num reforço de pavimentos, perante condições de carregamento de térmico conjugado com carregamento do tráfego.