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No âmbito de uma dissertação de mestrado realizada em parceriaentre a Faculdade de Ciências e Tecnologias da Universidade Novade Lisboa (FCT-UNL) e o Laboratório Nacional de Engenharia Civil(LNEC) sobre a caracterização de fíleres para a utilização em misturasbetuminosas, foram avaliadas as propriedades destes materiais, deforma a validar as que apresentam maior influência no comportamento dos mastiques e das misturas betuminosas, tendo sido estudada uma metodologia alternativa de avaliação da capacidadede incremento da viscosidade do mastique betuminoso. De formaa avaliar o efeito do fíler no incremento da viscosidade do mastiquebetuminoso, estes foram avaliados com recurso ao ensaio de determinação da temperatura de amolecimento, sendo posteriormentecalculada a variação desta temperatura em relação ao betume original.Neste estudo além de serem estudados os fíleres tradicionais,que se encontram contemplados nas especificações utilizadas a nívelnacional para estes materiais, foram também avaliados materiais alternativos,dado o interesse verificado ao longo dos últimos anos emaumentar a reutilização de subprodutos industriais e de resíduos deconstrução e demolição.

Railway infrastructure managers can benefit from more advanced tools to analyse available data in asset management activities. In this work, the authors present a contribution to anticipating the development of critical locations in railway tracks, such as transition zones and other singularities, using a novel method to analyse railway track performance. Information on track geometry records, namely the evolution on the longitudinal level of a case study, is integrated with information from a numerical study on the effect of track irregularities on the train-track system and with characteristics of the track superstructure and substructure. The approach involves analysing the information in terms of the length of the defects and respective amplitudes to identify locations suggesting: higher derailment risk, faster track degradation and lower passenger comfort. The application of this method suggested that track singularities and changes in the substructure seem to trigger rapid track degradation. The consideration of shorter moving windows in the analysis of the standard deviation of the longitudinal level showed to be a promising approach to assess the degradation rates at track singularities. The proposed method, in association with other tools can provide crucial information for railway infrastructure managers.

A research project aiming to contribute to the sustainable implementation of recycling of Construction and Demolition Waste (C&DW) in road pavements is ongoing. The use of Construction and Demolition Recycled Materials (C&DRM) in road pavements is envisaged as a solution with major environmental and economic benefits. Their application as unbound granular material in pavement layers (base, sub-base and capping layers) also has the advantage to allow the incorporation of largeamounts of this type of materials, even coming from different sources. Engineering and environmental performance of these materials are being assessed through laboratory tests and field tests. The evaluation of the environmental hazardous of C&DRM is based in their leachability from compliance (batch test) and basic characterisation (column test and lysimeter test) leach tests. The results already obtained in leaching tests are presented and discussed in the paper. In case of compliance leach test,the results are compared with leaching limit values defined in the Portuguese legislation for waste acceptable at landfills for inert waste.

Within the framework of the activities of the working group GT1 of the Portuguese Commission onTransportation Geotechnics

The initial geometry of a railway track continually degrades over its life-cycle. Changes in the track alignment give rise tovariations in the dynamic axle load which accelerate track degradation, with consequences for maintenance and avail-ability of the line. This behaviour is particularly evident at some critical locations that are associated with abrupt changesin the track

The railway track at transition zones to bridges or to other structures usually requires considerably more interventions tomaintain the same open track service quality and safety levels. Under sleeper pads (USP) have been reported to contribute toreduce degradation and frequency of maintenance operations in open ballasted tracks, and recent numerical studies havesuggested its use in transition zones. In this study, the in

Joints are the most defining features of fractured rock masses. It has been well established thatjoint behaviour is mainly defined by wall topography, which is difficult to measure and define. Previousworks have employed both contact and non-contact scanning methods and multiple approaches tothe analysis of rock surfaces, but a majority focused exclusively on individual surface characterisationwithout appraising wall

Railway tracks on earthworks with poor geotechnical performance may undergo important differentialsettlements that amplify the dynamic response of the train

As descontinuidades dos maciços rochosos influenciam o seu comportamento mecânico e hidráulico e consequentemente as obras neles construídas. Este trabalho descreve o desenvolvimento e aplicação de uma técnica de digitalização das superfícies de descontinuidades rochosas que recorre a uma mesa digitalizadora, visando contribuir para a compreensão dos mecanismos de contacto e desgaste. As superfícies numéricas obtidas são analisadas usando parâmetros geo-estatísticos que podem ser comparados com parâmetros semi-empíricos, como o JRC, permitindo quantificar a evolução da rugosidade após ensaios mecânicos de compressão ou deslizamento. Os resultados deste trabalho permitiram ainda a geração de descontinuidades que poderão ser usadas futuramente em modelos micromecânicos de partículas para simular o comportamento mecânico e hidráulico de descontinuidades.

Considering the high costs involved in laboratory analysis of rail ballast geomechanical behaviour, several researchers have been discussing the possibility of using reduced scale samples. This paper presents a method for molding and densify reduced scale ballast samples in a ratio of 1:2,5 for cyclic triaxial tests as an alternative to fresh ballast material, with the purpose to achieve densify levels compatible with the compaction levels of railway lines in service. The results reveal that the the moulded specimens have kept the integrity of the latex membrane and presented an initial void ratio close to those obtained by dynamic or vibratory compaction methods found in technical literature. Additionally these specimens have been tested in monotonic triaxial tests and have revealed a dilatant behavior, as should be expected in materials with a good compaction level.

It is known that locations in the track denoting sudden structural changes induce dynamic ampli

Due to aging, exposure and maintenance backlog, infrastructures are deteriorating and their capacity to provide adequate service is decreasing. Accordingly, pavement management systems have been gaining ground as a systematic process, which combines engineering principles with optimal management practices, to achieve assets

This paper presents an exploratory data analysis in pavement engineering problems using Python. A case study with data from the U.S. Long-Term Pavement Performance (LTPP) database illustrates Python applications for data analysis and visualization. This work demonstrated that Python can play an important role in the analysis of pavement engineering data, such as inventory, climate, traffic and pavement monitoring data. Further extensions of this research can lead to the development of more complex analyses, like the development of prediction models for pavement deterioration.

The ballast layer is a railway superstructure component with functions related to the track mechanical behavior, the assessment of which is of singular importance for track behavior evaluation through stress-strain analysis. The paper presents a new large-scale triaxial equipment to test ballast material in terms of stress-strain characteristics. A case study of a ballast material at different conditions of contamination is also discussed.

During the last decades, the advent of Artificial Intelligence (AI) has been taking place in several technical and scientific areas. Despite its success, AI applications to solve real-life problems in pavement engineering are far from reaching its potential. In this paper, a Python machine learning library, scikitlearn, is used to predict asphalt pavement friction. Using data from the Long-Term Pavement Performance (LTPP) database, 113 different sections of asphalt concrete pavement, spread all over the United States, were selected. Two machine learning models were built from these data to predict friction, one based on linear regression and the other on regularized regression with lasso. Both models showed to be feasible and perform similarly. According to the results, initial friction plays an essential role in the way friction evolves over time. The results of this study also showed that scikit-learn can be a versatile tool to solve pavement engineering problems. By applying machine learning methods to predict asphalt pavements friction, this paper emphasizes how theory and practice can be effectively coupled to solve real-life problems in contemporary transportation.

No âmbito da implementação de projetos de engenharia civil, é frequente proceder-se à escavação de valas, quer para permitir construir fundações de edifícios, quer para executar redes de infraestruturas, tais como condutas de água ou de gás, cabos de eletricidade ou de telecomunicações, entre outras.A abertura dessas valas e os trabalhos que no interior delas se executam podem constituir-se como atividades de risco elevado, ameaçando a integridade das edificações vizinhas e expondo a perigos, com potenciais consequências graves, não só os trabalhadores que as executam, como terceiros que interagem com o meio envolvente aos trabalhos.Atenta a este problema, a Especialização em Geotecnia da Ordem dos Engenheiros (EGOE) publicou, em 2004, um documento designado por

The ballast layer is one of the most important elements of the railway track playing a key role in its behavior, concerning vertical and horizontal stability. Physical-mechanical properties of ballast material influence track

The rehabilitation of old railway lines is a complex, costly and long process, causing train service delays and interruptions. Trackbed reinforcement through injection of binders without removing track elements can minimise this problem. Thus, a research project is underway in Portugal to contribute to a deeper understanding of the challenges that these reinforcement techniques imply and to develop an industrial reinforcement using short columns. This work presents preliminary results of the laboratorial and numerical studies regarding the characterisation of soil-binder mixtures and the dynamic train-track interaction. The results seem promising though further studies are necessary.

A cal aérea pode desempenhar um importante papel no tratamento de solos no âmbito das obras de infraestruturas de transporte. A adição de cal ao solo, em quantidades adequadas, em particular quando este possui uma elevada percentagem de partículas finas e exibe um teor em água relativamente elevado, pode melhorar de forma significativa as suas características. A utilização desta técnica possibilita a aplicação em terraplenagens de materiais existentes nos locais das obras que são impróprios no seu estado natural, evitando a sua substituição por outros com melhores características, os quais poderão ser difíceis de encontrar. Desta forma, poderá haver poupança em termos económicos, relacionada com a aquisição e transporte de materiais, diminuição dos tempos de execução das obras e redução de impactos, quer ambientais quer sobre o património construído. Neste trabalho discutem-se aspetos da aplicação de solos tratados com cal, no âmbito da construção e reabilitação de infraestruturas de transporte.

This case study refers to the first significant experience with asphalt rubber, manufactured by the wetprocess, applied on a full scale rehabilitation project in Portugal. It concerns the application of a gapgradedasphalt rubber wearing course in the rehabilitation of the pavement of National road stretchesEN 104 between Azurara and Trofa and EN 105 between Travagem and Santo Tirso. / O presente caso de estudo refere-se à primeira experiência relevante, em Portugal, na qual seutilizaram misturas com betume modificado com borracha reciclada de pneus na reabilitação deestradas nacionais. Diz respeito, em particular, à aplicação de misturas betuminosas rugosas combetume modificado com borracha em camadas de desgaste, no âmbito da reabilitação do pavimento deum troço da estrada nacional EN 104, entre Azurara e Trofa, e da estrada nacional EN 105, entreTravagem e Santo Tirso.

This case study refers to a successful application of an asphalt rubber wearing course in the frame ofthe rehabilitation of the pavement of the National Road EN 14 between

This case study refers to plant hot mix recycling works in the frame of the rehabilitation of a stretch ofthe motorway A1, located in the centre of Portugal.It concerns the use of 20% - 25% of Reclaimed Asphalt in the production of two different asphaltconcrete mixtures for application in binder courses. / O presente caso de estudo refere-se ao fabrico e aplicação de misturas betuminosas recicladas a quenteem central, num troço da auto-estrada A1 localizado no centro do País. Neste caso, foram utilizadas nofabrico de duas misturas diferentes, uma Mistura Betuminosa Densa e um Betão BetuminosoSubjacente à Camada Drenante, respectivamente, cerca de 20 % e 25 % de misturas betuminosasrecuperadas.

This case study refers to the first known application of RAP in the production of hot mix asphaltconcrete in Portugal. It concerns the application of a plant hot mix recycled asphalt concrete as abinder course in a national road stretch located in the North of Portugal. / O presente caso de estudo refere-se à primeira obra realizada em Portugal, na qual se procedeu àreutilização de materiais betuminosos fresados na reabilitação de um pavimento flexível de um trechode uma estrada nacional (EN105), situada no Norte do País. Os materiais fresados foram reciclados emcentral mediante a incorporação de novos materiais, e posteriormente utilizados em camadas deregularização.

This case study refers to an application of cold in situ recycling of an old asphalt pavement usingbitumen emulsion.The rehabilitation works were performed in 2 phases: The first phase consisted in recycling theexisting asphalt and granular layers up to 120 mm deep and application of a slurry surfacing. Thesecond phase consisted in placing an asphalt cold mix binder course and a new slurry surfacing. / O presente caso de estudo refere-se à aplicação de misturas betuminosas recicladas a frio

This case study refers to a successful application of cold in situ recycling of asphalt layers from aheavily cracked pavement using bitumen emulsion.A new hot mix asphalt binder course and a new wearing course were placed on the recycled layer. / O presente caso de estudo refere-se a uma aplicação bem sucedida de reciclagem a frio

The use of alternative materials, in particular industrial by-products and waste materials, in the construction oftransport infrastructures and geotechnical works, has been promoted across the world. Nonetheless, considering that, in most situations, the application of some of these materials is fairly recent, little information is available on the long-term performance of the infrastructures in which they were used. This work mentions some characteristics of the Inert Steel Aggregate for Construction (ISAC). It presents some results related to the evolution in the surface characteristics and the structural behaviour of a field trial built on a road section in Portugal. ISAC was used in the embankments and pavement layers. The visual inspection, the results of the mechanical tests performed, and the values of the settlements measured on the surface markings about ten years after the section is open to traffic led to conclude that the pavement in the zone where ISAC was used as a construction material is, in general, in a better condition and presents better structural performance than the adjacent areas built with natural materials. The embankment's maximum settlements in the areas with ISAC were similar to the ones observed in the adjacent areas.

Railway tracks may be perceived as simple physical structures, but in fact they entail a significant level of complexity as refers to the assessment and prediction of their transient and long-term behaviors. These mostly result from the intrinsic characteristics of their components and of the dynamic interaction with the suc-cessive passing trains at different speeds and with different loading characteris-tics. The railway industry

A via férrea balastrada é uma estrutura relativamente simples, mas exibe um comportamento complexo, nomeadamente devido às distintas solicitações dinâmicas a que está sujeita, e à forma como se comportam e interagem os seus diversos elementos. O método dos elementos finitos é particularmente adequado à análise do funcionamento destas estruturas, possibilitando a modelação das ações e a utilização de modelos constitutivos avançados para os diversos materiais que constituem o sistema, permitindo considerar a variação das características físicas e geométricas no espaço. Neste capítulo descreve-se e demonstra-se a aplicação de uma ferramenta de modelação numérica tridimensional, concebida especificamente para o cálculo da resposta dinâmica da via-férrea, cujo desenvolvimento, ao longo dos últimos anos, tem tido a contribuição dos autores. Para além da apresentação e validação da ferramenta de modelação, são apresentados estudos relativos à análise do comportamento da via em situações particulares.

A utilização de machine learning tem despertado a curiosidade e o interesse do meio académico e empresarial. Com efeito, a aplicação de machine learning, baseada em técnicas capazes de aprender com os dados, tem sido efetuada com sucesso em diversos contextos. Este sucesso é particularmente evidente nas áreas que utilizam grandes volumes de dados e que procuram obter informação que permita alimentar modelos de previsão.Na área dos Transportes, para além da resolução de questões relacionadas com a mobilidade, é expectável que a aplicação de técnicas de machine learning venha a ser cada vez mais frequente em questões relacionadas com a gestão de infraestruturas, em particular no estabelecimento de modelos de previsão do comportamento.Neste capítulo procura-se evidenciar o potencial da aplicação de machine learning em sistemas de gestão de pavimentos, através da descrição de alguns dos trabalhos desenvolvidos pelos autores neste domínio, essencialmente relacionados com a aplicação de machine learning no desenvolvimento de modelos de previsão do desempenho dos pavimentos, uma das temáticas essenciais dos sistemas de gestão de pavimentos.

Este artigo apresenta uma etapa de uma pesquisa mais abrangente que está em andamento na Universidade do Porto, no âmbito do grupo de pesquisa Construct-Geo, que visa avaliar os aspectos geomecânicos de materiais alternativos para uso como camada de lastro em vias férreas do tipo heavy haul. São apresentados resultados de ensaios triaxiais monotônicos e cíclicos conduzidos em corpos de prova de 150 mm de diâmetro por 300 mm de altura, em escala reduzida numa proporção de 1:2,5 em relação à granulometriade lastro padrão AREMA N. 24. Analisou-se um agregado de escória de aciaria, quimicamente e ambientalmente, inerte comparativamente a um agregado de granito, relativamente à resistência e à deformabilidade. Os ensaios cíclicos foram conduzidos em dois escalões de carga de 500.000 ciclos, sendo cada escalão compatível com o carregamento imposto por vias do tipo heavy haul com, respectivamente,32,5 toneladas/eixo e 40 toneladas/eixo. Os resultados mostraram que o lastro de escória de aciaria apresentou parâmetros de resistência superiores comparativamente ao lastro de granito e um melhor comportamento quanto à deformabilidade, expresso por maiores valores de módulo de resiliência, menoresíndices de quebra e degradação de partículas e uma maior tendência de estabilização das deformações plásticas, fenômeno conhecido como shakedown e que também foi investigado.

The reuse of recycled materials in geotechnical works has awakened a growing interest in the last few years in Portugal. A committee (GT-VROG) within the Portuguese Geotechnical Society (SPG) was created recently for analysing the current state of this kind of use and for promoting it nationwide. As part of the activities of the group, a national survey within producers of waste materials and potential users in geotechnical works was carried out, and a national seminar was organised within the framework of the activities of the TC-3 of the ISSMGE, in order to discuss the present situation in the country and the best ways to develop the reuse of this kind of materials in geotechnical applications. The seminar had the participation of representatives of the different entities interested on the subject (producers, users, administration and research centres), as well as of invited foreign specialists from other European countries. Taking advantage of the results of these activities, the current state of the use of recycled materials in geotechnical works in Portugal is briefly presented and analysed next.

Transportation infrastructures are vital to our society. These infrastructures naturally tend to deteriorate over time. A set of activities is then required to manage existing assets in accordance with sound management principles. These activities are usually integrated into systems that manage infrastructures according to technical, social and economic aspects. This research aims to examine the potential of applying machine learning techniques to current transportation infrastructure management systems. Machine learning is an application of artificial intelligence enabling systems to automatically learn and improve from experience (data), arriving at solutions not explicitly programmed. Powered by algorithms that can learn from data, machine learning leads to efficient and effective systems that improve over time. Over the last few years, the application of machine learning has transformed several industries and could do so for transportation infrastructure as well.To achieve the research objectives, a set of studies was performed. Each of these studies had a specific objective, the set of which can be expressed as follows: to define combined performance indicators for pavement condition assessment using machine learning; to develop machine learning models for pavement performance prediction; to formulate machine learning solutions to overcome pavement data issues, such as missing data; to integrate machine learning techniques into decision support systems for pavement maintenance management. Together these studies explored the development of machine learning applications for solving some standard pavement management problems, providing insights into the application of machine learning to transportation infrastructure management systems. The studies successfully demonstrated the potential of machine learning applications for pavement management systems. It showed that machine learning is applicable to various transportation asset management problems, such as condition assessment, performance prediction, and decision support, and that it is able to outperform some of the analytical techniques currently used. Overall, this research work finds that machine learning is a promising tool for transportation infrastructure management systems.

The railway track continually degrades over its life cycle. This has negative consequences for maintenance and availability of the lines and is particularly evident at locations with abrupt changes in the track

Esta dissertação pretende ser um contributo para o desenvolvimento de uma metodologia de abordagem do problema da renovação de plataformas ferroviárias em serviço, em particular no que se refere à avaliação da capacidade de carga e técnicas de reforço. A referida metodologia foi desenvolvida com o objectivo de apoiar os projectos de renovação das vias férreas.Os principais aspectos abordados são os mecanismos que contribuem para a degradação das vias férreas, a caracterização

Nas últimas décadas tem vindo a verificar-se, em Portugal bem como no resto do mundo, umacentuado crescimento do volume de tráfego rodoviário e das cargas transportadas pelos veículospesados. Tem-se observado, igualmente, um aumento das exigências funcionais, relacionadas com asegurança e conforto do utente das infra-estruturas, a par das preocupações de carácter ambiental, oque conduz à necessidade de pavimentos rodoviários cada vez mais resistentes e duráveis.Consequentemente, tem-se vindo a recorrer a soluções de pavimentação que envolvem maioresespessuras de camadas betuminosas o que implica uma maior parcela de contribuição docomportamento deste tipo de materiais no desempenho das estruturas de pavimentos. Daqui decorre,entre outros aspectos, uma crescente preocupação com a deformação permanente deste tipo demateriais. Esta situação é também sentida em diversos países, nomeadamente nos países europeus,no Canadá e nos Estados Unidos da América.O presente trabalho tem como objectivo contribuir para um melhor conhecimento do comportamentoà deformação permanente de misturas betuminosas aplicadas em camadas de desgaste depavimentos rodoviários, possibilitando o estabelecimento de metodologias e de critérios de avaliação,que conduzam à selecção de materiais adequados às exigências actuais. Como principais aspectosabordados referem-se a caracterização do comportamento viscoelástico destes materiais, através daexecução e interpretação de ensaios laboratoriais com aplicação de cargas repetidas, que simulemas condições observadas in situ, e a modelação do comportamento à deformação permanente dasmisturas.É analisado o fenómeno da deformação permanente, bem como a sua forma de manifestação naestrutura do pavimento

The main objective of the COST Action 354

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As crescentes exigências impostas ao transporte ferroviário e a necessidade de o tornar num sistemade transporte mais competitivo, têm levado ao desenvolvimento de novas soluções de via-férrea.Estas novas soluções constituem inovações tecnológicas de via-férrea que diferem da via balastradatradicional na utilização de diferentes materiais e métodos construtivos. Apostam fortemente naredução da necessidade de conservação e renovação da via, o que se traduz na diminuição doscustos associados à sua operação, assim como no aumento da disponibilidade da linha.Assim, estas soluções apresentam uma melhor resposta a velocidades de circulação cada vez maiselevadas e a maiores volumes de tráfego, que tendem a conduzir a maior deterioração da via e aconsequentes maiores custos de conservação e renovação. Em comparação com a via tradicional,estas soluções podem ser mais vantajosas, no que se refere à segurança, a aspectos ambientais, àgestão da operação e a custos globais, quando se considera o ciclo de vida da infra-estrutura.Embora estas tecnologias tenham vindo a ser testadas e aplicadas em alguns países, desde há váriasdécadas, em particular no Japão, só mais recentemente diversos países demonstraram especialinteresse pela sua aplicação. Face a estas vantagens, tem-se verificado actualmente uma crescentetendência para a adopção destas novas soluções, sobretudo para as linhas de alta velocidade,particularmente na Europa e Ásia Oriental.Dentro deste contexto, e tendo em conta a previsível integração de Portugal na Rede Europeia de AltaVelocidade, desenvolveu-se o presente estudo com o objectivo de apresentar diversas soluções devia-férrea que estão disponíveis e compará-las com a solução tradicional de via balastrada.O estudo incide na descrição de concepções de via-férrea não tradicionais, como a via sem balastro ea via de apoio misto, fazendo-se especial referência às principais vantagens e desvantagens da viasem balastro, face à solução tradicional de via balastrada, e à experiência da sua aplicação.Apresenta-se ainda uma síntese da situação actual da aplicação destas novas soluções em paísesque apostaram fortemente nas redes de alta velocidade.Do estudo desenvolvido conclui-se que, para novas linhas de alta velocidade, estas soluções podemser bastante atractivas, como alternativa à via balastrada tradicional.Os autores agradecem a todas as entidades e pessoas a título individual a autorização expressa paraa publicação das ilustrações apresentadas neste estudo, encontrando-se estas devidamentereferenciadas.

The reuse of recycled materials in geotechnical works has awakened a growing interest in the last few years in Portugal. A committee (GT-VROG) within the Portuguese Geotechnical Society (SPG) was created recently for analysing the current state of this kind of use and for promoting it nationwide. As part of the activities of the group, a national survey within producers of waste materials and potential users in geotechnical works was carried out, and a national seminar was organised within the framework of the activities of the TC-3 of theISSMGE, in order to discuss the present situation in the country and the best ways to develop the reuse of this kind of materials in geotechnical applications. The seminar had the participation of representatives of the different entities interested on the subject (producers, users, administration and research centres), as well as of invited foreign specialists from other European countries. Taking advantage of the results of these activities, the current state of the use of recycled materials in geotechnical works in Portugal is presented and analysed next.

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