Barragens com núcleo de concreto asfáltico : análise do comportamento mecânico e hidráulico do núcleo

Abstract

Esta tese apresenta a análise do omportamento mecânico e hidráulico de concretos asfálticos aplicados em barragens e demonstra que a aplicação desta metodologia no Brasil é viável, desde que sejam atendidas algumas especificações. Para a análise, fez-se uma revisão bibliográfica, acompanhou-se a construção das pistas experimentais e da barragem principal da UHE Foz do Chapecó e realizaram-se estudos experimentais em laboratório para avaliar a influência do tipo de CAP e fíler, da energia e da temperatura de compactação, da temperatura do ensaio e do teor de CAP. Todos os estudos foram desenvolvidos com agregados coletados na UHE Foz do Chapecó, quatro tipos de fíleres (fíler de basalto e calcário da UHE Foz do Chapecó, cimento e cal) e dois tipos de CAP (CAP 85-100 utilizado na UHE Foz do Chapecó e CAP 50-70). Nos estudos, foram realizados ensaios de caracterização dos agregados e CAP, dosagens do tipo Marshall utilizando-se a curva de Füller e ensaios de permeabilidade e triaxiais. Foram extraídos testemunhos das pistas experimentais e do núcleo da barragem principal da UHE Foz do Chapecó e os resultados obtidos neles foram comparados com os resultados obtidos em laboratório. Durante o acompanhamento da construção da UHE Foz do Chapecó, pode-se verificar que essa técnica é relativamente simples, porém deve-se ter um controle tecnológico rigoroso na produção e aplicação do concreto asfáltico. Verificou-se que o controle tecnológico utilizado na UHE Foz do Chapecó foi eficaz, sendo sugerida a aplicação dessa metodologia com algumas modificações em novos empreendimentos. Os estudos de laboratório mostraram que o tipo de CAP tem baixa influência e o tipo de fíler grande influência nos parâmetros volumétricos e mecânicos. As misturas com relação betume/vazios (RBV) acima de 90% apresentam comportamento flexível e dúctil e baixa influência de diversos fatores como, por exemplo, temperatura e energia de compactação. Portanto, recomenda-se aplicação de mistura com essa característica em núcleos de barragens. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

This thesis presents the analysis of mechanical and hydraulic behavior of asphaltic concrete used in dams and demonstrates that the application of this methodology in Brazil is feasible, provided that certain specifications are met. To do this analysis, it was performed: a literature review, the monitoring of the construction of the experimental slopes of the main dam and UHE Foz do Chapecó, the experimental studies in laboratory to evaluate the influence of the CAP and fillers, of the energy and temperature of compaction, of the test temperature and of the CAP content. All studies were performed with aggregates collected on UHE Foz do Chapecó, four types of fillers (basalt and limestone fillers of UHE Foz do Chapecó, cement and lime) and two types of CAP (CAP 85-100 used in UHE Foz do Chapecó and CAP 50-70). In the studies, characterization tests of aggregates and PCAP were performed, Marshall type dosages using the Füller curve were performed also, along with permeability and triaxial tests. Testimonies were extracted from the experimental slopes and of the core of the main dam of UHE Foz do Chapecó and the results were compared with those results obtained in the laboratory. During the follow-up of the construction of UHE Foz do Chapecó, it was assessed that this technique is relatively simple, but a strict technological control in the production and application of asphaltic concrete must be provided. It was found that the technological control used in UHE Foz do Chapecó was effective, which suggests the application of this methodology with some modifications in new ventures. Laboratory studies showed that the type of CAP has low influence and the type of fillers major influence on the volumetric and mechanical parameters. Mixtures with the percentage of asphalt binder content versus air voids above 90% have a flexible and ductile behavior and low influence of several factors, such as compaction temperature. It is therefore recommended to apply the mixture with this characteristic in cores of dams.