O uso de polietileno de alta densidade como modificador do cimento asfáltico de petróleo
Resumo
O desempenho de um pavimento rodoviário possui forte dependência com as propriedades do cimento asfáltico de petróleo (CAP) utilizado. Para alcançar propriedades mecânicas superiores, diversos estudos propõem a modificação do mesmo, e recentemente utilizando resíduos plásticos, como forma de contribuir com a sustentabilidade. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da adição de polietileno de alta densidade (PEAD) em formato de pellets no CAP. Foram avaliados os teores de 1, 3 e 5% de PEAD em relação à massa do CAP, incorporados por via úmida. Foram realizados os ensaios de Penetração, Ponto de Amolecimento e Recuperação Elástica, além de ser realizado o envelhecimento a curto prazo em RTFOT (Rolling Thin Film Oven Test). Para caracterização reológica, foi verificada a Viscosidade Rotacional no viscosímetro Brookfield, o PG de alta e as curvas mestras de Módulo Dinâmico e Ângulo de Fase, utilizando o Reômetro de Cisalhamento Dinâmico (DSR). A modelagem 2S2P1D foi utilizada na análise dos dados. A caracterização do dano se deu pelos ensaios de MSCR (Multiple Stress Creep Recovery) e LAS (Linear Amplitude Sweep). Por fim, foi efetuado o ensaio de separação de fases para verificar a estabilidade à estocagem. A modificação do CAP 50/70 produziu o enrijecimento do mesmo, e o ensaio de recuperação elástica mostrou-se inadequado para esse tipo de ligante modificado. Foi observado um aumento considerável na viscosidade encontrada, sinalizando a necessidade de temperaturas mais elevadas para se obter a trabalhabilidade apropriada. A aplicação do princípio da superposição tempo-temperatura e da modelagem 2S2P1D mostrou-se eficaz no tratamento dos dados, embora tenham sido observadas algumas descontinuidades nas curvas dos maiores teores. A análise das curvas mestras indicou maiores valores de módulo de cisalhamento dinâmico e menores valores de ângulo de fase, especialmente nos teores de 3 e 5% de PEAD. Também houve um incremento no PG de alta, ampliando a faixa de aplicação do CAP modificado. Os maiores teores de PEAD, ainda, mostraram resultados superiores aos demais no que se refere ao ensaio de deformação permanente (MSCR). Os critérios de Fator de Fadiga do Ligante e C versus N indicaram que os maiores teores de PEAD melhoram o comportamento à fadiga, ao contrário do que sugeriu o critério da taxa de abertura da fissura. O protocolo de mistura provocou significativo envelhecimento e ainda precisa ser otimizado. Por fim, a análise das amostras mostrou excessiva separação das fases, reforçando a necessidade de agitação constante dos tanques de asfalto. Assim, entender a interação do plástico com a matriz asfáltica ainda carece de estudos, mas mostrou viabilidade comprovada para emprego em pavimentação.
Coleções
- TCC Engenharia Civil [271]
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