Shear bond and shear fatigue of geosynthetic interlayered asphalt overlays

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dc.contributor.advisor1Correia, Natália de Souza
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2172645507238077por
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-6867-9596por
dc.contributor.authorSilva, Matheus Pena da Silva e
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/8819593174579282por
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-7009-4458por
dc.date.accessioned2024-05-13T12:07:48Z
dc.date.available2024-05-13T12:07:48Z
dc.date.issued2024-03-01
dc.description.abstractInnovative applications of paving geosynthetics have emerged to reduce reflective crack propagation and moisture infiltration in pavement structures, leading to the development of various products such as paving grids, composites, and mats. The diversity within the geosynthetic market encompasses products with differing properties. Ensuring an adequate bond between paving geosynthetics and adjacent asphalt layers is crucial for proper asphalt system performance. However, the impact of paving geosynthetic properties, along with tack coat types and rates, on bond properties remains uncertain. This study aims to assess the influence of multiple factors on interface shear bond and shear fatigue parameters. A comprehensive testing program utilizing a multifunctional interface shear tester and laboratory-prepared double-layered asphalt specimens with paving geosynthetics was conducted. The experimental setup involved nine types of paving geosynthetics, two tack coat types, and varying tack coat rates. Results from interface shear bond tests demonstrate significant effects from the paving geosynthetic type, tack coat type and rate, as well as their interactions. Multiple linear regression analysis identified geogrid mesh area, paving geosynthetic thickness, fabric backing thickness, and presence of bitumen coating as key factors influencing interface shear strength. A predictive model for geosynthetic-reinforced asphalt layers' interface shear strength based on geosynthetic properties is proposed. Additionally, shear fatigue test results revealed that bitumen content of the geosynthetic coating, type of fabric in the geosynthetics, and geogrid mesh area predominantly affect shear fatigue life. Furthermore, a correlation between shear fatigue life and interface bond parameters was observed. Overall, these findings enhance understanding of geosynthetic properties affecting short and long-term bonding properties, as well as the impact of tack coat type and rate, and, in the case of shear fatigue tests, test frequency.eng
dc.description.resumoAplicações inovadoras de geossintéticos na pavimentação surgiram para reduzir a propagação de trincas reflexivas e a infiltração de água em estruturas de pavimento, levando ao desenvolvimento de diversos produtos, como geogrelhas e geocompostos. A diversidade dentro do mercado de geossintéticos engloba produtos com propriedades diferentes. Garantir uma aderência adequada entre os geossintéticos e as camadas de asfalto é crucial para o desempenho adequado desta técnica. No entanto, o impacto das propriedades dos geossintéticos, juntamente com os tipos e taxas de pintura de ligação, nas propriedades de aderência permanece incerto. Este estudo tem como objetivo avaliar a influência de múltiplos fatores nos parâmetros de cisalhamento de interface e de fadiga por cisalhamento. Um programa ensaios foi conduzido, utilizando um dispositivo de cisalhamento de interface multifunctional, bem como corpos de prova de asfalto de dupla camada preparados em laboratório com geossintéticos. O programa experimental envolveu nove tipos de geossintéticos, dois tipos de pintura de ligação e taxas de aplicações diferentes. Os resultados dos ensaios de cisalhamento de interface demonstraram efeitos significativos do tipo de geossintético, tipo e taxa de pintura de ligação, bem como suas interações. A análise de regressão linear múltipla identificou a área da malha do geogrelha, a espessura do geossintético, a espessura do geotêxtil de suporte e a presença de cobertura de betuminosa como fatores-chave que influenciam a resistência ao cisalhamento da interface. Modelos de previsão da resistência ao cisalhamento de interface de camadas de asfalto reforçadas com geossintéticos com base nas propriedades dos geossintéticos foram propostos. Além disso, os resultados dos testes de fadiga de cisalhamento revelaram que o teor de betume na cobertura betuminosa de geossintéticos, o tipo de geotêxtil presente nos geossintéticos e a área da malha do geogrelha afetam predominantemente a vida útil de fadiga de cisalhamento. Além disso, observou-se uma correlação entre a vida útil de fadiga por cisalhamento e os parâmetros de cisalhamento de interface obtidos no ensaio de cisalhamento de interface. No geral, essas descobertas melhoram a compreensão das propriedades dos geossintéticos que afetam as propriedades de aderência a curto e longo prazo, bem como o impacto do tipo e taxa de pintura de ligação e, no caso de ensaios de fadiga por cisalhamento, a frequência de ensaio.por
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas (FAPEAM)por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 2020/16027-9, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).por
dc.description.sponsorshipIdProcesso nº 01.02.016301.001624/2021-10, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Amazonas (FAPEAM).por
dc.description.sponsorshipIdCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001por
dc.identifier.citationSILVA, Matheus Pena da Silva e. Shear bond and shear fatigue of geosynthetic interlayered asphalt overlays. 2024. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/19678.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/19678
dc.language.isoengpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECivpor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectGeossintéticos na pavimentaçãopor
dc.subjectDupla camada de asfaltopor
dc.subjectCisalhamento de interfacepor
dc.subjectFadiga por cisalhamentopor
dc.subjectPaving geosyntheticeng
dc.subjectAsphalt overlayseng
dc.subjectInterface bondeng
dc.subjectShear fatigueeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICApor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpor
dc.titleShear bond and shear fatigue of geosynthetic interlayered asphalt overlayseng
dc.title.alternativeAderência de interface e fadiga por cisalhamento entre camadas asfálticas e geossintéticopor
dc.typeTesepor

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Tese de doutorado - Matheus Pena da Silva e Silva
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