Resumo Recentemente, devido ao caráter destrutivo e pouco produtivo de extrações de material de pavimentos em operação, a tecnologia de manutenção de pavimentos intensificou a utilização de técnicas não destrutivas para avaliação de pavimentos o que resultou no desenvolvimento de vários equipamentos e métodos de avaliação. Este artigo descreve a aplicação de tecnologia baseada em tomografia ultrassônica de baixa frequência para avaliação de parâmetros em pavimentos de concreto. O equipamento foi aplicado em três seções experimentais com diferentes tipos de pavimentos de concreto construídas no campus da Universidade de São Paulo. O processamento de sinal é apresentado. A análise de resultados permite a identificação eficaz e confiável da espessura da placa de concreto e da posição da armadura. Problemas construtivos foram evidenciados em uma das seções experimentais apresentando deficiências de espessura de placa e armadura posicionada abaixo da cota de projeto. Ademais, a utilização de um novo indicador de qualidade do concreto foi correlacionada com a presença de fissuras transversais e reação álcali-agregado nas seções estudadas.

Abstract In recent years, due to the destructive and unproductive character of pavement specimen extraction, pavement maintenance technology intensified the use of non-destructive techniques for pavement evaluation which resulted in the development of several devices and evaluation methods. This paper describes the use of technology based on low frequency ultrasonic tomography for evaluation of concrete pavement parameters. The equipment was applied in three experimental sections with different concrete pavements built at the University of Sao Paulo campus. The ultrasonic signal processing is given. The results analysis enables the efficient and reliable identification of thickness and reinforcement position within the concrete slab. Construction problems were evidenced in one of experimental sections with thickness deficiencies and reinforcement in a position below projected. Furthermore, the use of a novel concrete quality indicator was correlated with the presence of transverse cracks and alkali-silica reaction within the sections.

RESUMO Quatro seções experimentais de pavimento de concreto continuamente armado (PCCA) foram construídas no campus da Universidade de São Paulo com a finalidade de analisar o desempenho deste tipo de pavimento em clima tropical. A curta extensão das seções aliada a aspectos específicos de projeto fizeram com que o PCCA experimental apresentasse um padrão de fissuração bastante distinto dos PCCA tradicionais. Passados três anos da construção, realizou-se uma série de testes não destrutivos - aplicações de Falling Weight Deflectometer (FWD) - para verificar e parametrizar a condição estrutural do pavimento com base em dois fatores principais: o módulo de elasticidade do concreto (E) e o módulo de reação do subleito (k). A estimativa das propriedades foi obtida através da equiparação de bacias reais com bacias simuladas pelo programa EverFE para a carga aplicada no meio da placa formada por duas fissuras. Os resultados da retroanálise mostram que a falta de ancoragem no final das placas diminui os valores de E e k e que a porcentagem de armadura proporciona um adicional de rigidez ao pavimento. Adicionalmente, aplicações de carga tangenciais às fissuras possibilitaram a determinação da eficiência de transferência de carga (LTE) entre fissuras. A LTE resultou em valores acima de 90% para todas as fissuras.

ABSTRACT Four continuously reinforced concrete pavement (CRCP) sections were built at the University of São Paulo campus in order to analyze the pavement performance in a tropical environment. The sections short length coupled with particular project aspects made the experimental CRCP cracking be different from the traditional CRCP one. After three years of construction, a series of nondestructive testing were performed - Falling Weight Deflectometer (FWD) loadings - to verify and to parameterize the pavement structural condition based on two main properties: the elasticity modulus of concrete (E) and the modulus of subgrade reaction (k). These properties estimation was obtained through the matching process between real and EverFE simulated basins with the load at the slab center, between two consecutive cracks. The backcalculation results show that the lack of anchorage at the sections end decreases the E and k values and that the longitudinal reinforcement percentage provides additional stiffness to the pavement. Additionally, FWD loadings tangential to the cracks allowed the load transfer efficiency (LTE) estimation determination across cracks. The LTE resulted in values above 90 % for all cracks.

Este trabalho tem por objetivo apresentar os resultados de ensaios de permeabilidade realizados para três misturas de concretos permeáveis produzidos com diferentes granulometrias, a fim de determinar a variação do potencial permeável destas misturas considerando as diferentes porcentagens de agregados graúdos na sua composição. Para determinação do coeficiente de permeabilidade foram empregados dois métodos: ensaio de permeabilidade com carga variável e com carga constante. A partir da análise dos resultados obtidos, pôde-se observar que os materiais estudados apresentam muito boas características de drenabilidade e que a variação da granulometria em termos de agregados graúdos não é fator preponderante para a variação deste parâmetro.

The main goal of this paper is to show the analysis of the permeability characteristics of three different mixes of pervious concrete produced with the variation of the coarse aggregate size. Two different test methods were used to achieve the hydraulic conductivity of the samples: falling head and constant head permeability tests. Based on test results it is concluded that the pervious concrete mixes have shown to be good drainable materials. Besides, it was found that the permeability of the mixtures does not seem to depend on the size and gradation of the coarse aggregate.

Medidas de resistência à tração indireta não são normalmente cotejadas na dosagem ou no controle tecnológico de concretos em pavimentação; os resultados de ensaios de resistência à tração na flexão, em especial com dois cutelos, são empregados para tais finalidades. Na realidade, nenhum de ambos os tipos de teste mede de fato a resistência real do concreto acabado na forma de placa por não representarem um componente estrutural que responde mecanicamente em estado plano de tensões. Uma revisão crítica dos conceitos relacionados a essas medidas de resistência permite claramente enxergar as limitações de cada uma das formas de aferição da resistência à tração e as maneiras de melhor encaminhar avaliações dessa natureza. Correlações entre ambas as medidas por meio de ensaios em concretos secos e plásticos específicos para pavimentação são apresentadas, corroborando com resultados anteriores obtidos para concretos plásticos.

Indirect tensile strength is not usually used for concrete mixtures proportioning and its technological control; flexural strength tests under third point loads arrangement are the pattern for such goals. Indeed, neither of such tests have the capability to set up the actual strength of a concrete slab since its response is under plane stress state. A critical review of the basic concepts on both kinds of tests allows foreseeing its limitations as well as how to overcome such shortcomings. At last correlations between the two kinds of tensile strength are presented considering dry and plastic concretes typically applied on paving, corroborating to former results achieved for plastic concretes.

Medidas de deflexões com o falling weight deflectometer permitiram a avaliação do comportamento de juntas em pavimentos de concreto simples do ponto de vista de sua eficiência de transferência de cargas (LTE). As investigações mostraram importantes variações nesse parâmetro, quando não há dispositivos de transferência de cargas, entre horários de dias bem como entre estações climáticas distintas (inverno e verão); enquanto que juntas com barras de transferência apresentam, pouca variação nesse parâmetro e encontrando-se em geral entre 90 e 100% de capacidade de transferência, quando há quedas de temperatura, as juntas sem barras chegam a apresentar capacidade de transferência reduzida para 50% no inverno e para 60% no verão. Valores estimados de transferência de carga com um programa de elementos finitos permitiram confirmar a necessidade de tratamento teórico do problema em fases de análise estrutural e projetos de pavimentos de concreto com juntas.

A field investigation of load-induced deflections using a FWD device allowed evaluating the joint behavior of plain jointed concrete pavements regarding its load transfer efficiency (LTE) at joints. Such parameter, at non dowelled joints, present a large variation along day hours as well as along the seasons (winter and summer); while dowelled joints disclosed little variation for LTE with values ranging from 90 to 100%, non dowelled joints have reduced transfer efficiency between 50% (winter) to 60% (summer). Using FEM-based software it was allowed to estimate very similar values, matching the field data, confirming the requirements for considering LTE behavior at joints during structural analysis and design of concrete pavements.