Simulação computacional do ensaio de módulo complexo em misturas asfálticas

Abstract

Considerando-se as heterogeneidades inerentes e utilizando-se o Método dos Elementos Finitos juntamente com a Teoria da Viscoelasticidade Linear é simulado computacionalmente, para materiais asfálticos, o ensaio de módulo complexo (que se traduz em um valor absoluto chamado de módulo dinâmico e em um ângulo de fase). O ensaio consiste na aplicação de solicitação (tensão ou deformação) senoidal e na leitura da resposta mecânica (deformação ou tensão). Os materiais estudados são uma Matriz de Agregados Finos (MAF) e uma Mistura Asfáltica Completa (MAC) composta por agregados graúdos, ar e MAF. Tomam-se como dados de entrada os parâmetros de dosagem e as propriedades dos materiais constituintes da mistura. Os resultados das simulações são comparados aos obtidos em ensaios realizados em laboratório. Avalia-se a influência do módulo de elasticidade dos agregados e do volume de vazios sobre o módulo dinâmico da MAC analisada. Os resultados mostraram que para baixas frequências da solicitação, a variação na rigidez do agregado interfere pouco na variação do módulo dinâmico da mistura, tornando-se mais significativa para as frequências mais altas. Ademais, foi possível obter o módulo dinâmico da MAC a partir da simulação, estimando-se o módulo de elasticidade dos agregados. O módulo dinâmico da mistura diminui com o aumento do volume de vazios e apresenta um comportamento aproximadamente linear, principalmente nas frequências mais baixas.