Infraestrutura e Geotecnia

Nas últimas décadas, o crescente tráfego nas rodovias brasileiras sem o correspondente aumento dos recursos necessários para construção, conservação e reabilitação destas rodovias está levando a uma rápida degradação da malha pavimentada existente, ao decréscimo do nível de serviço das rodovias e ao incremento do número de acidentes de tráfego, contribuindo para o aumento do custo Brasil. Isto tem feito com que os ganhos em competitividade que alguns setores alcançaram no Brasil são desperdiçados quando do transporte desta riqueza até aos pontos de exportação.

A recuperação deste patrimônio, representado pela infraestrutura rodoviária existente, bem como a implantação e a pavimentação de novos trechos, num cenário de poucos recursos disponíveis, requer uma capacitação no mais auto nível de engenheiros rodoviários para atuar na busca de materiais de melhor desempenho, procedimentos racionais de projeto e dimensionamento, controle tecnológico do processo executivo e operação dos empreendimentos e sistemas rodoviários.

Neste contexto, a área de Infraestrutura e Geotecnia enfoca os aspectos relativos ao desenvolvimento e comportamento dos materiais, ao projeto, construção, manutenção e desempenho de rodovias, aliando em cada etapa conceitos de sustentabilidade e responsabilidade social nestes empreendimentos. Também enfoca o desenvolvimento de pesquisa em temas complementares ao projeto de empreendimentos rodoviários e de mobilidade relacionados com o comportamento geotécnico e geomecânico dos maciços e depósitos sedimentares com ênfase aos solos moles.

A área de Infraestrutura e Geotecnia é dividida em 2 grandes linhas de pesquisa:

 

  • Geotecnia;
  • Pavimentação.

 

Na linha de pesquisa de Pavimentação atuam os professores Glicério Trichês (PQ1D), Liseane Thives Padilha e João Victor Staub de Melo. Na linha de pesquisa Geotecnia atua a professora Gracieli Dienstmann.

Nos últimos 7 anos a área conseguiu a captação de mais de R$ 4 milhões em projetos junto à Petrobras, ANTT e CNPq, possibilitando a montagem de uma infraestrutura laboratorial equiparável às melhores instituições do País e do exterior.

Nos últimos 4 anos dissertações e teses defendidas na  área obtiveram  5 prêmios a nível nacional:

Premiações recebidas.

 

  • – 2016 – Prêmio IBP de Dissertações. Melhor dissertação defendida no âmbito dos Programas de Pós-Graduação Brasileiros. Dissertação: Cristine Yohana Ribas. Análise da influência do método de compactação na macroestrutura de misturas asfálticas densas através do processo digital de imagens.

 

2 – 2016 – Prêmio Vale-Capes de Ciência e Sustentabilidade de Tese de Doutorado do Grupo I. Autor: Joe Arnaldo Villena Del Carpio.  tese: Misturas Asfálticas Coloridas e Ilhas de Calor Urbana.

3 – 2015 – Prêmio Capes de Tese 2015. Engenharias I. Menção Honrosa. Autor: João Victor Staub de Melo, CAPES. tese: Desenvolvimento e Estudo do Comportamento Reológico e Desempenho Mecânico de Concretos Asfálticos Modificados com Nanocompósitos.

 

4 – 2015 – Prêmio Melhor tese do 9o Congresso Brasileiro de Rodovias e Concessões. Autor: João Victor Staub de Melo. Associação Brasileira das Concessionárias de Rodovias. tese: Desenvolvimento e Estudo do Comportamento Reológico e Desempenho Mecânico de Concretos Asfálticos Modificados com Nanocompósitos.

 

5 -2014 – ACE 80 Anos de Inovação – Melhor tese desenvolvida no Brasil no biênio 2012/2014 escolhida pelos participantes do 8o Seminário Nacional de Modernas Técnicas Rodoviária. Autor: Joe Arnaldo Villena Del Carpio, Associação Catarinense de Engenheiros. tese: Misturas Asfálticas Coloridas e Ilhas de Calor Urbana.

 

Infraestrutura laboratorial

A área de Infraestrutura e Geotecnica conta atualmente com 5 laboratórios para desenvolvimento das atividades de pesquisa e trabalhos de dissertações e teses, que são:

  1. a) Laboratório de Mecânica dos Solos (LMS): Apoio à pesquisa em ensaios e análises de solos, com 412m2 de área;
  2. b) Laboratório de Pavimentação (LabPavi): ensaios de comportamento dos materiais cimentados e misturas betuminosas com área de 80m2. Área será ampliada em 2018 para 220m2.
  3. c) Laboratório de Geologia de Engenharia e Mecânica das Rochas;
  4. d) Laboratório de Ligantes e Misturas Asfálticas (www.rodoviasverde.ufsc.br);
  5. e) Laboratório de Mapeamento Geotécnico.

Conta também uma oficina mecânica para dar suporte ao desenvolvimento e adaptação de equipamentos, com uma área de 25m2.

No Laboratório de Mecânica dos Solos são executados ensaios para caracterização física e de resistência mecânica para fins de pesquisa e análise de comportamento dos solos. Os equipamentos existentes permitem a realização de ensaios de adensamento, cisalhamento direto, compressão triaxial, compactação, Índice de Suporte Califórnia, granulometria e outros ensaios físicos para caracterização de solos. São efetuados também os ensaios necessários para classificação dos solos de acordo com a metodologia MCT (Miniatura Compactação Tropical) e Resistência à Compressão de Amostras de Grandes Dimensões (600x1200mm) para ensaios de enrocamentos com aplicação em grandes barragens.

O Laboratório de Mecânica dos Solos tem prestado contínuo apoio para as empresas que desenvolvem ou desenvolveram projeto de duplicação da BR 101, BR 470 e BR 280 quer através da realização de ensaios especiais de caracterização do comportamento dos solos, quer através de serviços de consultoria.

O Laboratório de Pavimentação – LabPavi atua, além de outros, nos seguintes temas de pesquisa:

– Misturas de Concretos Asfálticos: convencionais, modificadas por polímeros, por borracha de pneus, por nano-produtos e pigmentos.

– Misturas asfálticas funcionais: drenantes; de maior atrito; de redução de ruído (revestimentos silenciosos).

– Reologia dos ligantes e misturas asfálticas;

– Reciclagem de pavimentos;

– Aproveitamento de resíduos e subprodutos da indústria;

– Dimensionamento e desempenho de pavimentos;

– Ruído em rodovias;

– Revestimentos fotocatalíticos;

– Redução de emissão de poluentes e consumo energético não produção de misturas asfálticas.

Atualmente, o LabPav dispõe da seguinte infraestrutura e facilidades de laboratório:

– Equipamento triaxial de carga repetida (amostras 10x20cm) para estudo do comportamento resiliente de solos;

– Equipamento diametral de carga repetida, para ensaios de módulo resiliente de mistura asfálticas;

– Ensaio de Película Fina – RFTOT, para simular o envelhecimento do ligante asfáltico durante a usinagem;

– Viscosímetro rotacional Brokfield;

– Equipamento para realização do ensaio de Lottman (dano por umidade induzida);

– Equipamento para ensaio Rice;

– Equipamento Marshall mecânico para a moldagem de corpos de prova;

– Reator fotocatalítico (protótipo) para avaliação da eficiência fotocatalítica de superfícies;

– Mesa compactadora, para moldagem de placas e corpos de prova reproduzindo em laboratório as condições de compactação de campo;

– Compactador giratório para projeto de misturas asfálticas segundo especificações e europeias e americana;

– Equipamento de fadiga 4 pontos, para caracterização do desempenho à fadiga de misturas asfálticas;

– Equipamento de fadiga 2 pontos, para caracterização do desempenho à fadiga de misturas asfálticas;

– Simulador de tráfego francês, para a caracterização do desempenho à deformação permanente de misturas asfálticas;

– Equipamento de cisalhamento para a incorporação de nano-produtos e polímeros ao asfalto;

– Equipamento de recuperação elástica, para caracterizar a recuperação elástica de asfaltos modificados;

– Tubo de impedância para a avaliação da capacidade de absorção sonora de misturas asfálticas;

– Trailer tipo CPX para avaliação do ruído pneu/pavimento em rodovias;

– Pêndulo britânico e mancha de areia para a avaliação da textura e do atrito de revestimentos asfálticos;

– Reometro de cisalhamento para caracterização reológica de ligantes asfálticos.

Estes equipamentos foram adquiridos via recursos CNPq, FAPESC e Rede Temática de Tecnologia do Asfalto.