Avaliação das propriedades físicas, reológicas e do processo de mistura na incorporação de borracha reciclada de pneus como modificador de ligantes asfálticos
Resumen
O cimento asfáltico de petróleo (CAP) tem grande influência no comportamento de misturas betuminosas, pois confere às mesmas propriedades de coesão, resistência ao afundamento nas trilhas de roda e resistência à fadiga. Entretanto com o aumento do tráfego e da capacidade de carga de veículos comerciais, ressalta-se a necessidade de materiais com maior desempenho frente a essas solicitações. Diversos estudos propõem adição de polímeros, borrachas e outros materiais à matriz asfáltica afim de melhorar suas propriedades. Então, frente a essa necessidade o presente estudo tem por objetivo modificar cimentos asfálticos convencionais com a adição de borracha triturada de pneus reciclados. Para isso foram avaliados três teores de incorporação (15, 18 e 21% em relação a massa de CAP), e três tempos de maturação para o teor de 15% (2, 4 e 6 horas). Os ensaios de penetração, ponto de amolecimento, recuperação elástica e separação de fases foram feitos seguindo a norma de especificação. Para a caracterização reológica foram executados ensaios sob cisalhamento dinâmico, pelos quais se obteve as curvas mestras de módulo de cisalhamento dinâmico e de ângulo de fase, bem como a classificação do grau PG (Performance grade) de alta temperatura para as amostras no estado virgem. Foram realizados, posteriormente, o envelhecimento de curto prazo em RTFOT (Rolling Thin Film Oven Test) e de longo prazo no equipamento PAV (Pressure Aging Vessel). Nesses estágios de envelhecimento também foram construídas as curvas mestras e realizados os ensaios de quantificação de resistência ao dano MSCR (Multiple Stress Creep Recovery) e LAS (Linear Amplitude Sweep), que para avaliação da resistência à deformação permanente e à fadiga, respectivamente. A incorporação de borracha reciclada de pneus promoveu um aumento da recuperação elástica e do ponto de amolecimento, diminuição da penetração e boa capacidade de estabilidade a estocagem. Nos ensaios reológicos, identificou-se, principalmente, um aumento da rigidez e diminuição do ângulo de fase em altas temperaturas, assim como um aumento do PG de alta temperatura. A amostra que apresentou maior destaque dentre os comportamentos citados e os resultados reológicos de caracterização de dano foi a de maior teor (21%), o que sugere um incremento no desempenho, com o aumento da adição de borracha, frente à deformação permanente e à fadiga evidenciado pelos ensaios MSCR e LAS. Já a variação do tempo de digestão produziu melhoras no comportamento pouco significativas. Por fim, o protocolo de mistura provocou enrijecimento nas amostras com aumento do módulo de cisalhamento dinâmico, indicando um certo grau de envelhecimento. Por esse motivo, ainda é necessário entender melhor a interação entre a borracha e a matriz asfáltica para otimizar o processo de mistura e obter ligantes modificados em laboratório de maneira mais eficiente.
Colecciones
- TCC Engenharia Civil [271]
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