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CHARACTERIZATION OF THE FOULED BALLAST LAYER IN THE SUBSTRUCTURE OF A 19TH CENTURY RAILWAY TRACK UNDER RENEWAL
The purpose of these field and lab studies undertaken during rehabilitation work being done on an ancient railway line was to characterize a layer of ballast fouled with soil found in the track substructure. The field studies included the characterization of the thickness, grain size distribution and void ratio of the fouled ballast layer, as well as a large number of plate load tests, both on the fouled ballast layer and on the subgrade. The resilient behaviour of the fouled ballast was evaluated in the lab by cyclic triaxial tests on large size reconstituted specimens with distinct fouling indexes (different grain size distribution) and distinct humidity states (dry or wet). The results obtained were used as support for the decision to maintain the fouled ballast layer under the new sub-ballast in a number of stretches of the renewed line.
Year: 2010
Number Pages:
55-65.
Author(s): Fortunato, E.
: SOILS AND FOUNDATIONS
Editor: The Japanese Geotechnical Society
Volume:
50.
Keywords: Resilient modulus; Plate load tests; Fouled ballast; Cyclic triaxial tests
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Aplicação do Equipamento Radar de Prospecção na Avaliação Estrutural de Pavimentos
Nas últimas décadas, a importância da aplicação de ensaios não-destrutivos em diversas áreas da engenharia civil tem vindo a aumentar, principalmente no que concerne os métodos baseados na propagação de energia electromagnética de alta frequência, geralmente designada como Radar de Prospecção (RP) ou Ground Penetrating Radar-GPR (na literatura em Inglês). O Radar de Prospecção é uma ferramenta de levantamento geofísico que pode ser usada em vários domínios, como a geologia, engenharia civil, minas e meio ambiente.Sua aplicação consiste na detecção e localização de estruturas do subsolo, através da detecção de variações nas propriedades electromagnéticas do meio, que dependem da composição do material, (solo, rocha, betão, etc.), do teor em água e da densidade do material. No sector das infra-estruturas de transportes, como pavimentos rodoviários e aeroportuários, o conhecimento do tipo de estrutura e da espessura das camadas que constitui o pavimento é essencial para a avaliação da capacidade de carga, como um complemento aos resultados dos ensaios de carga. Neste contexto, o Radar de Prospecção (RP) é particularmente útil, pois é capaz de fornecer informações de forma contínua.Vários estudos sobre avaliação de pavimentos rodoviários e aeroportuários com o RP com antenas suspensas foram realizados pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) de Portugal, na última década. A experiência acumulada pelo LNEC no domínio da aplicação deste equipamento mostrou que, apesar do RP ser uma ferramenta valiosa, tem algumas limitações.A fim de optimizar a aplicação deste equipamento, é importante conhecer essas limitações e adaptar as metodologias de ensaio e de análise dos resultados às condições específicas do estudo a realizar.No presente artigo descreve-se a metodologia adoptada nesses estudos, apresentam-se alguns casos de estudo da aplicação do equipamento de radar de prospecção, e referem-se algumas das dificuldades inerentes à utilização do radar, juntamente com recomendações visando a optimização da sua utilização.
Year: 2009
Number Pages:
74-85pp.
Author(s): Fontul, S.
Editor: Revista Infra-estruturas Africa
Volume:
Nº 1.
Keywords: Constantes dielectricas; Medição de espessuras; Avaliação de pavimentos; Radar de prospecção
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Comportamento estrutural de barragens portuguesas de enrocamento com cortina a montante
Portugal, embora possuindo um reduzido número de barragens, tem uma vasta experiênciano projecto, construção e avaliação da segurança de barragens, em particular devido ao contributo dosestudos realizados no Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC). Neste país existem 7 barragensde enrocamento com cortina a montante, 4 delas construídas nos últimos 15 anos. Os autores do artigotêm desenvolvido vários estudos de investigação para todas estas barragens, nomeadamente no âmbito daobservação e análise do comportamento estrutural e da avaliação da segurança. Apresenta-se alguma daexperiência que o LNEC detém sobre este tipo de barragens de enrocamento com cortina a montante,incluindo uma breve descrição das barragens e alguns dos resultados mais relevantes da observação,nomeadamente no que diz respeito às deformações.
Year: 2006
Number Pages:
53-68pp..
Author(s): Santayana, F.; Fortunato, E.; Veiga Pinto, A.
: Geotecnia
Editor: SPG
Volume:
107.
Keywords: Observação do comportamento; Segurança estrutural; Barragens de aterro
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Mosteiro de Santa Clara-a-Velha de Coimbra. Cortina de contenção hidráulica
Neste trabalho apresentam-se alguns aspetos do projeto e construção das obras realizadas com vista a colocar a seco o Mosteiro de Santa Clara-a-Velha de Coimbra .
Year: 2002
Number Pages:
84-91pp..
Author(s): Fortunato, E.
: Património Estudos
Editor: IPPAR
Volume:
3.
Keywords: Cortina de contenção hidráulica; Mosteiro de Santa Clara-a-Velha de Coimbra
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Uma perspectiva sobre o efeito de arco em escavações em maciços de solos argilosos moles
O trabalho apresenta o estudo de uma escavação escorada num maciço de argila mole simulada numericamente com recurso a um modelo de cálculo elastoplástico baseado no método dos elementos finitos. Na análise dos resultados são postas em destaque as redistribuições de tensões por efeito de arco no maciço interessado pela escavação e identificados os parâmetros que contribuem para tal fenómeno. É proposta uma analogia estrutural simples para interpretar a interacção solo-estrutura.
Year: 1996
Number Pages:
5-24pp..
Author(s): Fortunato, E.; Fernandes, M. M.; Cardoso, A.
: Geotecnia
Editor: SPG
Volume:
78.
Keywords: Simulação numérica; Argila mole; Efeito de arco; Escavações escoradas
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Comunicação
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Calibração de modelos numéricos de via-férrea com recurso ao ensaio de recetância
No âmbito de um projeto de investigação conjunto entre o LNEC e a FEUP houve a necessidade de caracterizar a resposta dinâmica da via-férrea em zonas de transição e de calibrar os respetivos modelos numéricos (Paixão 2014). Com esse objetivo, foram realizados ensaios de recetância que consistiram na excitação do carril com um martelo de impulsos instrumentado e na avaliação da resposta da estrutura recorrendo a acelerómetros instalados no carril e nas travessas (Fig. 1a) (Paixão et al. 2015). Entre outros aspetos, foi possível identificar as frequências de ressonância global de via, de antirressonância de travessas e de vibração do carril sobre as palmilhas. Secções de via pertencentes a diferentes zonas de transição, mas de características físicas semelhantes, apresentaram curvas de recetância equivalentes em termos de amplitudes e frequências de ressonância.
Year: 2016
Author(s): Paixão, A.; Ribeiro , C.; Pinto, N.; Fortunato, E.; Calçada, R.
Editor: LNEC
Keywords: Método numérico; Via férrea
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Caracterização da via-férrea com georadar. Avaliação de propriedades dielétricas dos materiais
Neste trabalho são discutidos resultados de um estudo experimental que tem vindo a ser realizado em Portugal com vista a determinar os valores das propriedades dielétricas dos materiais utilizados nas camadas de apoio das vias-férreas, e a forma como esses valores variam em função de diversos fatores. Através do ensaio de vários modelos físicos construídos em laboratório, analisou-se a influência da quantidade de partículas finas e do respetivo teor em água, nos valores das propriedades dielétricas do balastro, recorrendo a antenas de diversas frequências. São ainda apresentados resultados de ensaios realizados na via-férrea, de forma a validar os obtidos em laboratório.
Year: 2016
Number Pages:
10p.
Author(s): Fortunato, E.; Fontul, S.; Chiara, F.; Burrinha, R.; Baldeiras, M.
Editor: Centro Rodoviário Português / LNEC
Keywords: Constante dielétrica; Balastro; Georadar; Via-férrea
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Caracterização de rejeitados de escombreiras de pedreiras de rocha ornamental para aplicação em camadas não ligadas de pavimentos rodoviários
A exploração de minas e de pedreiras e a atividade destinada à transformação da indústria extrativa dão origem a resíduos que têm que ser rejeitados sendo em geral depositados em aterro à superfície, constituindo as designadas escombreiras ou bacias de lamas quando depositados em meio aquoso.Neste trabalho caracterizam-se resíduos de pedreiras de mármore da região de Estremoz, Borba e Vila Viçosa (Alentejo, Portugal) para averiguar a possibilidade da sua aplicação em pavimentos rodoviários. Apresentam-se e analisam-se os principais resultados obtidos no estudo laboratorial de caracterização de resíduos de escombreira, conforme preconizado na norma harmonizada EN 13043.O objetivo final será avaliar a viabilidade de aplicação destes materiais em infraestruturas de transportes, nomeadamente em camadas não ligadas de base e de sub-base de pavimentos rodoviários
Year: 2016
Number Pages:
9p.
Author(s): Freire, A. C.
Editor: LNEC
Keywords: Pavimentos rodoviários; Camadas não ligadas; Rejeitados de escombreira; Pedreira
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Comportamento estrutural de zonas de transição em vias-férreas
Este trabalho apresenta um estudo relativo à conceção e construção de zonas de transição entre aterros e obras de arte, realizado no âmbito de um projeto de investigação que tem vindo a ser desenvolvido em Portugal. Para além de uma revisão bibliográfica apresenta-se um caso de estudo que envolveu a monitorização de uma via-férrea e a respetiva modelação numérica. Os resultados obtidos sugerem que a conceção adotada para a zona de transição foi bem sucedida nos propósitos de limitar os assentamentos da via e de proporcionar uma transição gradual da rigidez vertical na aproximação da obra de arte.
Year: 2016
Number Pages:
10p.
Author(s): Fortunato, E.; Paixão, A.; Calçada, R.; Clemente, J. C.
Editor: Centro Rodoviário Português / LNEC
Keywords: Interação veículo-via; Modelação numérica; Monitorização; Zonas de transição; Via-férrea
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Controlo de qualidade na construção de estradas de baixo volume de tráfego
No âmbito deste estudo foram avaliadas, monitorizadas e controladas as características de um modelo físico à escala real de quatro estruturas diferentes de uma Estrada de Baixo Volume de Tráfego (EBVT) construído no âmbito das atividades desenvolvidas pelo projeto TROPICAL-PAV.Apresenta-se o controlo de qualidade das várias etapas da construção do pavimento para a verificação do cumprimento do caderno de encargos aplicável. Durante a construção do modelo físico, foram utilizados diversos equipamentos nomeadamente o Soil Stiffness Gauge, o Defletómetro de Impacto e o Defletómetro de Impacto Portátil e o Gama densímetro.
Year: 2016
Author(s): Marques, D.; Fontul, S.; Freire, A. C.
Editor: Centro Rodoviário Português
Keywords: Ensaios não destrutivos; Controlo de compactação; Controlo de qualidade; Estradas de baixo volume de tráfego
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Dynamic train-track interaction due to inhomogeneous foundations
The support conditions of railway tracks usually continuously vary along the longi-tudinal direction of the track. On the free track, this variation is caused by the varyinggeotechnical properties of foundation layers, varying embankment heights, cut and
Year: 2016
Number Pages:
15p.
Author(s): Varandas, J.; Correia, B.; Paixão, A.; Fortunato, E.
Editor: Civil-Comp Press
DOI:
10.4203/ccp.110.198
Keywords: Three-dimensional modelling; Critical velocity; Uneven track; Train-track interaction; Railway transitions
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Estudo do contacto e fecho em descontinuidades rochosas através de digitalização tridimensional
As descontinuidades marcam de forma decisiva a deformabilidade e a resistência, mas também a condutividade hidráulica e a transmissão de vibrações em maciços rochosos. Se a medição de certas características do material rochoso é uma tarefa corrente, já a caracterização da topografia das superfícies é difícil de medir e quantificar de forma inequívoca. Trabalhos anteriores empregam métodos de digitalização com e sem contacto e são múltiplas as abordagens para a análise da topografia das paredes de descontinuidades. No entanto, a maioria foca a caracterização individual de cada superfície sem avaliar a interação entre as paredes. Este trabalho apresenta um equipamento facilmente disponível para a digitalização de superfícies rochosas em ambiente laboratorial e o tratamento e análise dos resultados através de algoritmos de ajuste das superfícies e de mapeamento e cálculo de áreas de contacto e volumes de vazio durante o fecho das juntas, tendo-se encontrado resultados interessantes para o estudo das propriedades mecânicas, estáticas e dinâmicas, e da condutibilidade hidráulica.
Year: 2016
Number Pages:
8p.
Author(s): Resende, R.; Muralha, J.; Ramos, A.; Fortunato, E.
Editor: Sociedade Portuguesa de Geotecnia / Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Keywords: 3D scanning; Digitalização tridimensional; Descontinuidades rochosas
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Field measurements and numerical modelling of transition zones - a research project in a recent Portuguese railway line
The railway track degrades throughout its life-cycle. Changes in the track geometric quality give rise to dynamic axle load amplifications, accelerating the track degradation, with consequences in maintenance and availability of the lines. This behaviour is particularly evident at some critical locations that are associated with abrupt changes in the track support conditions, such as transitions to bridges or other structures. In order to mitigate the problem, careful design and construction is required, for which several recommendations have been suggested. However, studies based on the maintenance records of existing high-speed lines have shown that the problem is far from being completely solved. This paper presents a short review on the design of transition zones. The design and construction of a case study in a new Portuguese railway line is analysed. Results of conventional laboratorial and cyclic load triaxial testing on granular materials and in situ mechanical characterization of the layers are presented. Relevant aspects regarding the construction are addressed and discussed. Then, to provide insight into the behaviour of the dynamic train-track system and to fill the gap between numerical and experimental studies, extensive field measurements were carried out on the track. These were then used to validate a FEM model that considers the relevant track components, earthworks and bridge; accounts for the train-track interaction using contact elements; and is very accurate in reproducing the measurements. Results showed that the backfill design was successful in minimizing settlements and achieving a gradual stiffness increase as approaching a bridge. The dynamic component of the train-track interaction remained low. The performance of the model makes it a very useful tool to further study the railway track at critical locations, such as transition zones.
Year: 2016
Number Pages:
16p.
Author(s): Fortunato, E.; Paixão, A.; Calçada, R.
: Proceedings of the 13th International Conference on Railway Engineering
Editor: ECS Publications
Keywords: Train-track interaction; Nonlinear dynamic analysis; Numerical modelling; Field measurements; Backfill design and construction; Transition zones
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Geotechnical aspects of the rehabilitation of a freight railway line in Africa
After railway transportation suffered a sharp decline, lately the rehabilitation of old railway lines has been implemented in many countries. Several of these cases concern lines that are expected to be used for freight transport. Whenever possible, during rehabilitation of railway tracks there are technical, economic and environmental advantages in reusing existing materials, particularly the fouled ballast layer (ballast contaminated by fines), to support new reinforcement layers. This paper presents results of studies with the aim of rehabilitating a railway freight corridor, located in Africa. The visual inspection performed throughout the line, the analysis of the characteristics of the existing superstructure and the substructure survey made it possible to identify the thickness of the layers, soils characteristics and to evaluate the stiffness of the track bed. An experimental study was carried out in a deactivated rail stretch in order to assess the feasibility of different track structural configurations. In this study costs and construction processes were considered. Results of ground penetrating radar surveys, plate load tests and falling weight deflectometer tests performed on the experimental site are also presented in this paper. A numerical modelling analysis of the different structural configurations that were tested in the experimental site is also presented. Stress and deformation results are analysed and compared. The results obtained in the studies showed that it is possible to carry out efficiently structural reinforcement of the platform, taking into account economic and technical issues.
Year: 2016
Number Pages:
15p.
Author(s): Fortunato, E.; Fontul, S.; Paixão, A.; Cruz, J.; Cruz, N.; Asseiceiro, F.
Editor: Civil-Comp Press
DOI:
10.4203/ccp.110.227
Keywords: Numerical modelling; Ground penetrating radar; Non-destructive testing; Experimental field works; Geotechnical characterisation; Sustainable transportation; Rehabilitation of old lines; Freight railway lines
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Instrumentação de vias-férreas: estudos sobre o comportamento de zonas de transição
A qualidade geométrica das vias-férreas degrada-se ao longo do seu ciclo de vida. Defeitos de geometria originam amplificações dinâmicas das solicitações dos eixos dos veículos, acelerando a degradação da via, com consequências negativas ao nível da manutenção e disponibilidade das linhas e do conforto dos passageiros. Este comportamento é particularmente evidente em locais críticos que estão associados a mudanças bruscas nas condições de apoio da via-férrea, como é o caso das zonas de transição para obras-de-arte. Neste contexto, o LNEC e a FEUP desenvolveram um projeto de investigação conjunto sobre o comportamento estrutural de zonas de transição em vias-férreas.
Year: 2016
Author(s): Paixão, A.; Fortunato, E.; Calçada, R.
Editor: LNEC
Keywords: Via férrea
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Application of a gap-graded asphalt rubber wearing course in the rehabilitation of the pavement of two national road stretches (EN104 and EN105) located in the north of Portugal - Field and laboratory
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.
Year: 2010
Number Pages:
23pp.
Author(s): Batista, F. A.; Antunes, M. L.; Santos, C.
Editor: LNEC
Volume:
NS 122
Keywords: Pt; Laboratory test; National road; Rubber; Recycled materials; Road pavement rehabilitation; Asphalt; In situ test; Asphaltic road pavement
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Application of an open-graded asphalt rubber wearing course in the rehabilitation of the pavement of a stretch of the National Road EN 14 located in the North of Portugal - Field and laboratory case s
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
Year: 2010
Number Pages:
20pp.
Author(s): Batista, F. A.; Antunes, M. L.
Editor: LNEC
Volume:
NS 123
Keywords: Pt; Laboratory test; In situ test; National road; Rubber; Recycled materials; Road pavement rehabilitation; Asphaltic road pavement; Asphalt
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Application of hot mix asphalt with 20% - 25% reclaimed asphalt in the rehabilitation of the pavement of the motorway A1 between Pombal and Condeixa (Portugal) - Field and laboratory case study
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.
Year: 2010
Number Pages:
20pp.
Author(s): Batista, F. A.; Antunes, M. L.
Editor: LNEC
Volume:
NS 119
Keywords: In situ test; Laboratory test; Asphaltic cement road pavement; Recycled materials; Motorway; Road pavement rehabilitation; Hot mix asphalt
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Application of hot mix asphalt with 35% - 40% reclaimed asphalt in the rehabilitation of the pavement of the National road EN 105 between Travagem and Santo Tirso (Portugal) - Field and laboratory cas
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.
Year: 2010
Number Pages:
20pp.
Author(s): Batista, F. A.; Antunes, M. L.
Editor: LNEC
Volume:
NS 118
Keywords: In situ test; Laboratory test; Asphaltic cement road pavement; Recycled materials; National road; Road pavement rehabilitation; Hot mix asphalt
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Cold insitu recycling of the pavement of EN 260 between Serpa and Vila Verde de Ficalho (Portugal) - Field and laboratory case study
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
Year: 2010
Number Pages:
20pp.
Author(s): Antunes, M. L.; Batista, F. A.
Editor: LNEC
Volume:
NS 120
Keywords: Pt; National road; Laboratory test; In situ test; Asphalt binder; Cold mix asphalt; Recycled materials; Road pavement rehabilitation; Asphaltic road pavement; Bitumen emulsion
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Rehabilitation of the IP2 pavement between Barragem do Fratel and EN 118 (Portugal) using cold insitu recycling of existing asphalt layers - Field and laboratory case study
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
Year: 2010
Number Pages:
20pp.
Author(s): Antunes, M. L.; Batista, F.A.
Editor: LNEC
Volume:
NS 121
Keywords: Pt; Laboratory test; In situ test; Asphalt binder; Cracked road pavement; Cold mix asphalt; Recycled materials; Road pavement rehabilitation; Asphaltic road pavement; Bitumen emulsion
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Capítulo de Livro
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Case Study of an Inert Steel Aggregate in Road Construction: Characterization and Monitoring of the Structural Behaviour
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.
Year: 2023
Number Pages:
5p.
Author(s): Fortunato, E.; Roque, A. J.; Gomes Correia, A.
: Advances in Geoengineering, Geotechnologies, and Geoenvironment for Earth Systems and Sustainable Georesources Management
Editor: Springer
Keywords: Long-term performance; Structural behaviour; Mechanical properties; Inert Steel Aggregate for Construction (ISAC)
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Testing and monitoring in railway tracks
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
Year: 2022
Number Pages:
229-255.
Author(s): Fortunato, E.; Paixão, A.
: Advances on Testing and Experimentation in Civil Engineering
Editor: Springer
Keywords: Monitoring; Testing, Instrumentation; Railway Tracks
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Modelação numérica avançada do comportamento estrutural de vias-férreas
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.
Year: 2021
Number Pages:
1-32.
Author(s): Fortunato, E.; Paixão, A.; Varandas, J.
: Modelação Matemática em Engenharia de Transportes. A experiência do Departamento de Transportes do LNEC.
Editor: LNEC
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Técnicas de machine learning em sistemas de gestão de pavimentos
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.
Year: 2021
Number Pages:
47-70.
Author(s): Fortunato, E.; Antunes, M. L.; Marcelino, P.
: Modelação Matemática em Engenharia de Transportes. A experiência do Departamento de Transportes do LNEC.
Editor: LNEC
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Análise comparada de um agregado de escória de aciaria como material alternativo para lastro de vias férreas do tipo heavy haul por meio de ensaios triaxiais
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.
Year: 2019
Number Pages:
55-70pp..
Author(s): Delgado, B.; Fonseca, A.; Fortunato, E.; Coelho, D.
: As Engenharias frente a Sociedade, a Economia e o Meio Ambiente 3
Editor: Atena
Volume:
3.
Keywords: Ensaios Triaxiais; Escória de Aciaria; Lastro Ferroviário
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Current state of the use of recycled materials in geotechnical works in Portugal
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.
Year: 2007
Author(s): Fortunato, E.; Santayana, F.
Editor: Taylor & Francis
Keywords: Geotechnical works; Recycled materials
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Tese de Doutoramento
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A New Approach for the Maintenance Management of Transportation Infrastructures using Machine Learning
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.
Year: 2020
Author(s): Marcelino, P.
Keywords: Pavement Management Systems.; Decision Support Systems; Prediction Models;; Machine Learning; Transportation Infrastructure Asset Management
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Transition zones in railway tracks: An experimental and numerical study on the structural behaviour
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
Year: 2014
Author(s): Paixão, A.
Keywords: Dynamic train-track interaction; Numerical modelling; Instrumentation and monitoring; Cyclic load triaxial tests; In situ characterisation; Degradation of the track geometric quality; Backfill design and construction; Under sleeper pads; Transition zones; Railway track
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Renovação de plataformas ferroviárias. Estudos relativos à capacidade de carga
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
Year: 2005
Author(s): Fortunato, E.
Keywords: Ensaios in situ; Modelação física; Modelação numérica; Ensaios laboratoriais; Renovação de caminho de ferro; Capacidade de carga; Deformabilidade da via férrea; Fundação da via férrea; Balastro; Linha férrea
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Deformações permanentes de misturas betuminosas em pavimentos rodoviários
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
Year: 2002
Author(s): Freire, A. C.
Keywords: Modelação do comportamento estrutrual; Ensaios de simulação em pista de laboratório; Ensaios decompressão uniaxial estático; Ensaio de compressão uniaxial de cargas repetidas; Modelos reológicos; Comportamento viscoelástico; Deformação permanente; Caracterização laboratorial; Misturas betuminosas
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Relatório Científico
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Contributos para o conhecimento das propriedades físicas e mecânicas de materiais de balastro e da sua relevância para o desempenho da via-férrea
No âmbito Programa de Investigação e Inovação do LNEC 2013-2020 (P2I) e inserido no Programa de ID&I do Departamento de Transportes (DT), o Núcleo de Infraestruturas de Transportes tem vindo a desenvolver um projeto de ID&I designado por
Year: 2021
Author(s): Fortunato, E.; Paixão, A.
Keywords: Deformação permanente; Via-férrea; Modelação numérica; Modelação física; Morfologia; Resistência Mecânica; Balastro
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CEDR Contractor Report 2016-1. Call 2012: Road owners adapting to Climate Change ROADAPT and CliPDaR projects
Executive SummaryInfrastructure is the backbone of our society. Citizens, companies and governments have come to rely on and expect uninterrupted availability of the road network. Climate change is an important topic within the context of designing, maintaining and operating traffic networks. Most transport infrastructure is intended to be available (in service) to the public for several decades. The life cycles of assets in transport are long enough to take the full strain that comes with climate change; however, climate impact is experienced on a small scale. Crops are destroyed by floods, timber is felled by heavy storms and infrastructure is devastated by various kinds of extreme events. The adaptation of road networks to a changing climate is one of the important issues that road authorities have begun to address and that needs to be further continued in the near future.The main objective of the Conference of European Directors of Roads (CEDR) Call 2012
Year: 2016
Author(s): Fortunato, E.
Keywords: CEDR; CliPDaR; ROADAPT; Climate Change
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Establishment of a Road Research Centre in Mozambique_Monthly Progress Report for Phase 2A
The Mozambican Roads Administration (ANE) has embarked on a project to establish a Road Research Centre (RRC) in Mozambique aiming to provide the basis for improving the long-term capacity to undertake relevant, high quality research relating to the road sector of Mozambique. This project forms part of the Africa Community Access Programme (AFCAP), which is a research programme supported by the Department of International Development (DFID) of the Government of the United Kingdom and managed by Crown Agents Ltd on behalf of DFID. CSIR, in association with LNEC has been commissioned by Crown Agents to provide Technical Assistance for phase 2 A of the project, which aims to address institutional issues relating to the RRC, draft a strategic research plan and develop a 5-year business plan for the RRC. This monthly progress report dated January 2014 summarises progress made with the identification of the road research needs of Mozambique; the production of recommendations on the institutional structure of the RRC; the establishment of the Road Research Technical Committee (RRTC) and the Road Research Steering Committee (RRSC); and the drafting of the business and strategic research plans for the RRC. The activities planned for February 2014 are also presented.
Year: 2014
Author(s): Verhaeghe, B.; Paige-Green, P.; Antunes, M. L.; Fortunato, E.
Keywords: Road Research; Mozambique; AFCAP
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Ensaios para caracterização laboratorial de misturas betuminosas para pavimentos Rodoviários e Aeroportuários - Relatório do curso realizado em São Tomé e Príncipe de 22 a 25 de outubro de 2012
N/A
Year: 2013
Number Pages:
23pp.
Author(s): Batista, F. A.; Nunes, N.
Editor: LNEC
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Establishment of a Road Research Centre in Mozambique. Recommendations on Institutional Structures for the Road Research Centre
The Mozambican Roads Administration (ANE) has embarked on a project to establish a Road ResearchCentre (RRC) in Mozambique aiming to provide the basis for improving the long-term capacity toundertake relevant, high quality research relating to the road sector of Mozambique. This project formspart of the Africa Community Access Programme (AFCAP), which is a research programme supported bythe Department of International Development (DFID) of the Government of the United Kingdom andmanaged by Crown Agents Ltd on behalf of DFID. CSIR, in association with LNEC has been commissionedby Crown Agents to provide Technical Assistance for phase 2 A of the project, which aims to addressinstitutional issues relating to the RRC, draft a strategic research plan and develop a 5-year businessplan for the RRC. In this report, appropriate institutional structures for undertaking research arepresented. It addresses the following: (i) the Terms of Reference for a functioning Road ResearchSteering Committee (RRSC) and Road Research Technical Committee (RRTC), as well as an overview ofthe outcomes of the inaugural meetings of both of these committees; (ii) the institutional location ofthe RRC within the structures of ANE; (iii) the physical location of the RRC in Mozambique; (iv)laboratory support for a functioning RRC; and (v) Staffing of the RRC. All items, with the exception of thelast item (
Year: 2013
Author(s): Verhaeghe, B.; Paige-Green, P.; Antunes, M. L.; Fortunato, E.
Keywords: Mozambique; Road Research Centre
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Inspeção, manutenção e reabilitação de pavimentos - Relatório do curso realizado em São Tomé de 21 a 24 de outubro de 2013
No âmbito do Convénio de Cooperação entre o Laboratório Nacional de Engenharia Civil(LNEC) e o Programa de Capacitação dos Laboratórios de Engenharia dos PALOP eAdministração Pública de Timor-Leste 2013, realizou-se no Laboratório de Engenharia Civilde São Tomé e Príncipe (LECSTP) um curso subordinado ao tema
Year: 2013
Number Pages:
32pp.
Author(s): Fontul, S.; Nunes, N.
Editor: LNEC
Keywords: Reabilitação; Manutenção; Inspeção visual; Misturas betuminosas; Avaliação de pavimentos
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SUPREMA
N/A
Year: 2013
Number Pages:
87pp.
Author(s): Freire, A. C.; Neves, J.; Roque, A. J.; Martins, I. M.; Antunes, M. L.; Ruas Faria, G.
Editor: LNEC
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SUPREMA
N/A
Year: 2012
Number Pages:
70pp.
Author(s): Freire, A. C.; Neves, J.; Roque, A. J.; Martins, I. M.; Antunes, M. L.; Ruas Faria, G.
Editor: LNEC
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Camadas de desgaste para a redução do ruído de tráfego - Avaliação do ruído em pavimentos em serviço
N/A
Year: 2011
Number Pages:
39pp.
Author(s): Antunes, M. L.; Coutinho, A. S.; Freitas, E.; Paulo, J.
Editor: LNEC
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Suprema
N/A
Year: 2011
Number Pages:
40pp.
Author(s): Freire, A. C.; Neves, J.; Roque, A. J.; Martins, I. M.; Antunes, M. L.; Ruas Faria, G.
Editor: LNEC
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ICT
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NOVAS SOLUÇÕES DE SUPERSTRUTURA DE VIA PARA A ALTA VELOCIDADE FERROVIÁRIA - Comparação com a via balastrada tradicional
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.
Year: 2009
Author(s): Paixão, A.; Fortunato, E.
Keywords: Comboios de alta velocidade; Novas tecnologias; Infra-estrutura ferroviária; Via férrea
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Current state of the re-use of waste materials in geotechnical works in Portugal
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.
Year: 2006
Author(s): Fortunato, E.; Santayana, F.; Roque, A. J.
Keywords: Recycled waste materials; Reuse of materials; Geotechnical works
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Outro
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ABGER 0/31,5 - Agregados britados de granulometria extensa reciclados
N/A
Year: 2023
Author(s): entidade LNEC
Keywords: Documento de aplicação; Reutilização de materiais de construção; Agregados para estradas; Mistura betuminosa; Pavimento rodoviário; Reciclagem de resíduos; Reciclagem de materiais; Agregados de detritos de obras
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Guia para a utilização de misturas betuminosas a frio para a reparação rápida de pavimentos rodoviários
N/A
Year: 2021
Author(s): entidade LNEC
Keywords: Especificação; Pavimento rodoviário; Reparação de pavimento rodoviário; Mistura betuminosa a frio
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Agregado Siderúrgico Inerte para Construção (ASIC) - Utilização em misturas betuminosas do tipo AC20 base
N/A
Year: 2020
Author(s): entidade LNEC
Keywords: Documento de aplicação; Mistura betuminosa; Siderurgia; Pavimento rodoviário; Agregado
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ABGER 0/31,5 - Agregados britados de granulometria extensa reciclados
N/A
Year: 2018
Author(s): entidade LNEC
Keywords: Documento de aplicação; Reutilização de materiais de construção; Agregados para estradas; Mistura betuminosa; Pavimento rodoviário; Reciclagem de resíduos; Reciclagem de materiais; Agregados de detritos de obras
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S&P CARBOPHALT® G - Grelha de fibra de carbono pré-revestida com betume oxidado para reforço de pavimentos
N/A
Year: 2018
Author(s): entidade LNEC
Keywords: Documento de aplicação; Betume; Reforço de pavimento; Fibras de carbono; Grelha; Camada do pavimento; Pavimento de aeroporto; Pavimento rodoviário
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S&P GLASPHALT® G - Grelha de fibra de vidro pré-revestida com betume oxidado para reforço de pavimentos
N/A
Year: 2018
Author(s): entidade LNEC
Keywords: Documento de aplicação; Betume; Fibras de vidro; Grelha; Camada do pavimento; Pavimento de aeroporto; Pavimento rodoviário; Reforço de pavimento
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Guia para a utilização de agregados reciclados provenientes de misturas betuminosas recuperadas para camadas não ligadas de pavimentos rodoviários
N/A
Year: 2016
Author(s): entidade LNEC
Keywords: Especificação; Pavimento rodoviário; Guia; Demolição de obras; Mistura betuminosa; Reciclagem de materiais; Agregados para estradas; Agregados de detritos de obras; Camada do pavimento
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Guia para a utilização de materiais provenientes de resíduos de construção e demolição em caminhos rurais e florestais
N/A
Year: 2016
Author(s): entidade LNEC
Keywords: Especificação; Estrada rural; Guia; Reutilização de materiais de construção; Demolição de obras; Detritos de obras; Reciclagem de materiais; Material de construção de estradas; Estrada florestal
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Guia para a utilização de materiais provenientes de resíduos de construção e demolição em preenchimento de valas
N/A
Year: 2016
Author(s): entidade LNEC
Keywords: Especificação; Valetas; Guia; Reciclagem de materiais; Demolição de obras; Detritos de obras; Reutilização de materiais de construção
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AEIRU - Agregados artificiais de escórias de incineração de resíduos urbanos para pavimentos rodoviários
N/A
Year: 2015
Author(s): entidade LNEC
Keywords: Documento de aplicação; Escória; Agregados para estradas; Resíduo urbano; Incineração de resíduos; Pavimento rodoviário; Reutilização de materiais; Agregados artificiais
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