Proposição de um sistema de classificação das propriedades de forma de agregados caracterizados com o uso do processamento digital de imagens a partir de materiais oriundos do Brasil

Daniele Soares Ibiapina, Verônica Teixeira Franco Castelo Branco, Lara Marques Diogenes, Laura Maria Goretti da Motta, Silvia Maria de Freitas

Resumo


Os agregados minerais constituem cerca de 90% do volume das misturas asfálticas. O comportamento destas, com relação aos principais defeitos encontrados nos pavimentos (deformação permanente, trincamento por fadiga e trincamento térmico), está diretamente ligado às características de seus agregados constituintes. O Aggregate Imaging Measurement System 2 (AIMS2) está estabelecido como uma das principais técnicas de Processamento Digital de Imagens (PDI) para a caracterização das propriedades de forma de agregados utilizadas em Infraestrutura de Transportes, por usar métodos diretos e eficientes. Diante da importância de se avaliar essas características, esta pesquisa teve como objetivo principal propor um sistema de classificação das propriedades de forma baseado nos resultados do AIMS2, a partir de um banco de dados composto por agregados de mineralogias distintas, oriundos de diferentes localizações no Brasil. Para gerar os valores limites da classificação proposta, foi utilizado o método estatístico de cluster. Por fim, comparou-se a classificação proposta com outras existentes e os resultados mostraram que um agregado pode ser classificado de maneira diferente, dependendo do sistema adotado. Essa constatação é importante, pois a classe em que um material é categorizado pode ser determinante para a sua seleção, no âmbito de projeto, a depender das propriedades requeridas para sua aplicação.


Palavras-chave


Propriedades de forma de agrega-dos, Processamento digital de imagem (PDI), Análises estatísticas.

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Referências


AASHTO TP81 (2010) Standard Specification for Performance-Graded Asphalt Binder. American Association of State High-way and Transportation Officials, Washington, D.C.

AASHTO PP64 (2010) Standard Specification for Performance-Graded Asphalt Binder. American Association of State High-way and Transportation Officials, Washington, D.C.

ALVES, V.A.H.S. (2014) Avaliação da Resistência à Degradação Mecânica de Agregados da Região Metropolitana do Rio de Janeiro por Técnicas Digitais de Imagens. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janei-ro, RJ.

AL ROUSAN, T. (2004) Characterization of Aggregate Shape Properties Using a Computer Automated System. Tese de Douto-rado. Departamento de Engenharia Civil, Texas A&M University, College Station, TX. http://hdl.handle.net/1969.1/1485.

AL ROUSAN, T.; MASAD, E.; MYERS, L.; SPEIGELMAN, C. (2005) New Methodology for Shape Classification of Aggregates. Jour-nal of Transportation research Board. Vol.193. https://doi.org/103141/193-02.

ARAUJO, V.M. de C.; BESSA, I.S.; CASTELO BRANCO, V.T.F. (2014) Avaliação da Textura de Misturas Asfálticas a Partir do Uso do Processamento Digital de Imagens. Associação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes – XXVIII Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4842.

ARAUJO, V.M. de C. (2016) Avaliação da Textura de Misturas Asfálticas para uso em Revestimentos Aeroportuários a Partir do Uso do Processamento Digital de Imagens. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE.

BAHIA, H.U. (2013) Asphalt Mixture Visualization - iPas2 Software and Characterization of Aggregate Skeleton (Apresenta-ção). In: Congresso Brasileiro de Reologia, Aracaju.

BASTOS, J.B.S.(2016) Considerações sobre a Deformação Permanente de Pavimentos Asfálticos no Dimensionamento Meca-nístico-Empírico. 2016. 200 f. Tese de Doutorado em Engenharia de Transportes-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/23173

BESSA, I.S. (2012) Avaliação do Processamento Digital de Imagens como Ferramenta para Caracterização de Agregados e Misturas Asfálticas. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4842.

BESSA, I.S.; CASTELO BRANCO, V.T.F.; SOARES, J.B.; NOGUEIRA NETO, J.A. (2014) Aggregate Shape Properties and Their Influ-ence on the Behavior of Hot-Mix Asphalt. Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. 27, Issue. 7. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001181.

CAVALCANTI, H.P.P. (2016) Avaliação da Degradação de Propriedades de Forma de Agregados Utilizando o Processamento Digital de Imagens. Projeto de Graduação do Curso de Engenharia Civil. Universidade Federal do Ceará. Fortaleza, Ceará, Brasil.

COSTA, H.N. (2015) Caracterização de Areias de Britagem de Pedreiras da Região Metropolitana de Fortaleza e Avaliação da sua Aplicação no Concreto. 128 f. 2015. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Estruturas e Construção Civil) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/15541

DIÓGENES, D.F., (2016) Avaliação das propriedades de forma de agregados utilizados em lastro ferroviário a partir do uso do processamento digital de imagens. 2016. 147 f. Dissertação de Mestrado em Engenharia de Transportes – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/21468

DIÓGENES, L.M. (2015) Avaliação da Influência da Britagem nas Propriedades de Forma de Agregados por Meio do Proces-samento Digital de Imagens. Projeto de Graduação do Curso de Engenharia Civil. Universidade Federal do Ceará. Fortale-za, Ceará, Brasil.

IBIAPINA, D.S. (2016) Avaliação da Relação entre Propriedades de Forma dos Agregados, Parâmetros do Esqueleto Mineral e o Comportamento Mecânico de Misturas Asfálticas. Minuta de Qualificação de Doutorado. Departamento de Engenharia de Transportes. Universidade Federal do Ceará. Fortaleza, Ceará, Brasil.

IBIAPINA, D.S.; CASTELO BRANCO, V.T.F.; RODRIGUES, C.B.; BESSA, I.S. (2017) Avaliação da Relação entre Angularidade de Agregados e Parâmetros do Esqueleto Mineral de Misturas Asfálticas. XIX CILA-Congresso Ibero-Latinoamericano del As-falto. Medellin, Colômbia, 27 a 30 de novembro. Poster 317.

LEANDRO, R.P. (2016) Avaliação do Comportamento Mecânico de Corpos de Prova de Misturas Asfálticas a Quente Resultan-tes de Diferentes Métodos de Compactação. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo. São Paulo, SP.https:// doi:10.11606/T.3.2016.tde-24062016-113652.

LIMA, C.D.A. (2016) Estudo da Deformação Permanente de Duas Britas Graduadas para uso em Camadas de Pavimentos. . Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ.

MAHMOUD, E.M.; KUTAY, E.; BAHIA, H. (2010) Digital Image Analysis System (http://uwmarc.org/rilem-taskgroup2.html): Standard Method for Determining Aggregate Structure in Asphalt Mixes by Means of Planar Imaging – Draft Procedure.

MASAD, E.; OLCOTT, D.; WHITE, T.; TASHMAN, L. (2001) Correlation of Fine Aggregate Imaging Shape Indices with Asphalt Mixture Performance. In: Transportation Research Record 1757. Journal of the Transportation Research Board, National Research Council, Washington, D.C, 148-156. http://dx.doi.org/10.3141/1757-17.

MASAD, E.A., LITTLE, D.N., TASHMAN, L., SAADEH, S., AL ROUSAN, T.M., SUKHWANI, R. (2003) Evaluation of Aggregate Charac-teristics Affecting HMA Concrete Performance. Research Report ICAR 203-1. http://hdl.handle.net/2152/35367.

MASAD, E.A. (2005) Aggregate Imaging System (AIMS): Basics and Applications. Texas Transportation Institute. The Texas A&M University System. Project P Cooperation with the Texas Department of Transportation and the Federal Highway Administration. Report nº FHWA/TX-05/5-1707-01-1. http://tti.tamu.edu/documents/5-1707-01-1.pdf.

MASAD, E.A.; AL ROUSAN, T.M.; BATHINA, M.; MCGAHAN, J.; SPIEGELMAN, C. (2007) Analysis of Aggregate Shape Characteris-tics and its Relationship to Hot Mix Asphalt Performance. Road Materials and Pavement Design, Vol. 8, p. 317-350. DOI: 10.1080/14680629.2007.9690077.

MASAD, E.A.; CASTELO BRANCO, V.T.F.; LITTLE, D.N.; LYTTON, R. (2007) A Unified Method for the Analysis of Controlled-Strain and Controlled-Stress Fatigue Testing. International Journal of Pavement Engineering, vol. 9, pp. 233-246. DOI: 10.1080/10298430701551219.

OLIVEIRA, J.A. (2013) Avaliação do Desempenho de Misturas Asfálticas Recicladas Mornas em Laboratório e em Campo. 2013. 139 f. Dissertação de Mestrado em Engenharia de Transportes – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11163

ONOFRE, F.C. (2012) Avaliação do Comportamento Mecânico de Misturas Asfálticas Produzidas com Ligantes Asfálticos Modi-ficados por Ácido Polifosfórico e Aditivos Poliméricos, Enfatizando a Resistência à Deformação Permanente. 2012. 160 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11166

PAZOS, A.G.; SACRAMENTO, F.T.; MOTTA, L.M.G. (2015) Efeitos de Propriedades Morfológicas de Agregados no Comportamen-to Mecânico de Misturas Asfálticas. 44a. Reunião Annual de Pavimentação, RAPv, Rio de Janeiro, RJ, Brasil.

R CORE TEAM (2015) R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. https://www.R-project.org/.

RODRIGUES, A.C. (2013) Avaliação da Influência da Granulometria na Aderência Pneu-Pavimento. 2013. 98 f. Dissertação de Mestrado em Engenharia de Transportes – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, CE. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/11176

SOKAL, R. R.; ROHLF, F. J. (1962) The Comparison of Dendrograms by Objective Methods. Taxon, 11:33-40

TAYLOR, M.A.; GARBOCZI, E.J.; ERDOGAN, S.T.; FOWLER, D.W. (2006) Some Properties of Irregular Particles in 3D. Powder Technology, 162, 1-15. 10.1016/j.powtec.2005.10.013.




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