Dissertations / Theses on the topic 'Asfaltos polímero'

O presente trabalho avalia as alterações de propriedades dos asfaltos pela modificação por polímero do tipo RET (Reactive Elastomeric Terpolymer) e de comportamento de misturas asfálticas densas usinadas com estes asfaltos modificados. Para atingir este objetivo, são apresentados os resultados do monitoramento realizado no trecho experimental executado na SP-330, Rodovia Anhanguera, que empregou este tipo de asfalto modificado e estudo que compreende a modificação de ligantes do tipo CAP20 e CAP40 com 1,0%, 1,5% e 2%, de polímero RET, com posterior dosagem de uma mistura na Faixa III do DERSA no teor considerado como o mais adequado. Para verificação das propriedades mecânicas desta mistura, foram realizados ensaios de Módulo se Resiliência, Resistência à Tração por Compressão Diametral e Resistência à Deformação Permanente em simulador do tipo LPC.
The present document presents the alterations of the properties of the polymer modified asphalts using the polymer RET (Reactive Elastomeric Terpolymer) and the behavior of dense asphaltic mixtures using these modified asphalts. To reach this objective, the monitoring results accomplished in the experimental tram executed in SP-330, Rodovia Anhanguera, that used this type of modified asphalt are presented. The study comprehends the modification of the CAP20 and CAP40 asphalts with 1,0%, 1,5% and 2,0% of RET polymer, with subsequent dosage of a mixture in the Grade III of DERSA applying the RET polymeric proportion considered more appropriate. For the verification of the mechanical properties of this mixtures, Resilience Module, Traction Resistance for Diametrical Compression and Permanent Deformation Resistance in a LPC type simulator were accomplished.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2012
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A pesquisa estuda as propriedades mecânicas quanto a desagregação, permeabilidade e deformação permanente dos concretos asfálticos drenantes modificados por polímero SBS e borracha moída de pneus na condição com e sem ciclagem de água. Os granulares utilizados foram de origem granítica oriundos da Empresa Vogelsanger em Palhoça # SC e os ligantes de elevada consistência (CAP 30/45) fornecidos pela Refinaria Duque de Caxias (REDUC) e modificados a fim de atender o objetivo da pesquisa pela Empresa CBB Asfaltos em Curitiba # PR. Utilizou-se o CAP 30/45 com a intenção de obter misturas mais resistentes ao elevado tráfego que provoca o aumento da deterioração das rodovias e modificados para aumentar ainda mais essa resistência. A modificação caracterizou-se pela adição de 4% de polímero SBS por já ter sido tema de outras pesquisas e 20% de borracha moída de pneus pelo apelo ambiental, sendo que tal percentagem foi utilizada pois é a adotada pelas curvas granulométricas descontínuas que caracterizam as misturas drenantes. Para a realização de ambas as misturas, para que sejam comprovadamente drenantes, devem ter volume de vazios acima de 20% e permeabilidade com velocidade de escoamento acima de 0,6 cm/s e além disso, possuírem desagregação inferior a 25% e deformação permanente inferior a 10% para que não haja afundamentos nas trilhas de roda. A razão de estudar as condições das misturas com e sem ciclagem, é verificar o comportamento dessas misturas tanto em pista seca quanto com pista úmida ou molhada. Mas acima de tudo, o estudo busca desenvolver um bom pavimento que proporciona conforto, economia e segurança o que o pavimento drenante oferece por não haver a formação da hidroplanagem, viscoplanagem, reflexão luminosa, névoa d#água, irregularidades, graças à eliminação da lâmina d#água
The research studies the mechanical properties as to disintegration, permeability and permanent deformation of drainage asphalt concretes modifieds for polymer SBS and ground rubber tires in the condition with and without water cycling. The granulars used are of granitic origin from the Vogelsanger Firm in Palhoça - SC and the binders of high consistency (CAP 30/45) were provided by Duque de Caxias Refinery (REDUC) and modifieds for the purpose accord the objective of the research by CBB Asphalt Firm in Curitiba - PR. Was used himself the CAP 30/45 with the intention of obtaining mixtures more resistant to high traffic which causes the increase of the deterioration of the highways and modifieds to further increase this resistence. The modification was characterized himself by the addition of 4% of polymer SBS for already have been theme of other researchs and 20% of ground rubber tires by environmental appeal, being that such percentage was used because is adopted by the discontinuous granulometric curves that characterize the draining mixtures. For the realization of both mixtures, so that are provenly draining, must have void volume above than 20% and permeability with flow velocity above than 0,6 cm/s and furthermore, will possess disintegration less than 25% and permanent deformation less then 10% so that no there sags in the wheel tracks. The reason for study the conditions of mixtures with and without water cycling, is check the behavior of these mixtures both in dry runway as with moist or wet runway. But above all, the study search to develop a good paviment that provides comfort, economy and safety which the drainage paviment provides for have not the formation of hydroplaning, viscoplanagem, light reflection, water mist, irregularities, due to elimination of water depth

Os objetivos deste trabalho são avaliar o comportamento de asfaltos peruanos convencional CAP PEN 60/70 e modificados por polímero SBS tipo I 60/60 e PG 76-22, em misturas asfálticas densas, sem e com envelhecimento em curto prazo, e estabelecer a distribuição do grau de desempenho (PG) de ligantes asfálticos com base nas condições climáticas de cada região do Peru. Para a classificação por desempenho os ligantes asfálticos procedentes de Peru foram submetidos aos ensaios convencionais e da especificação Superpave: penetração, ponto de amolecimento, viscosidade Brookfield, ponto de fulgor, retorno elástico, estabilidade a estocagem, envelhecimento em curto prazo (RTFOT), envelhecimento em longo prazo (PAV), cisalhamento dinâmico (DSR) e rigidez à fluência na flexão (BBR). Para a avaliação das propriedades mecânicas, sem envelhecimento e com envelhecimento em curto prazo, foram moldados um total de 196 corpos de prova, submetidos aos ensaios Marshall, resistência à tração, resistência à tração após umidade induzida, módulo de resiliência, fluência por compressão uniaxial estática, fluência por compressão uniaxial dinâmica e vida de fadiga. Os resultados dos ensaios mostram que o proceso de modificação dos asfaltos por polímero melhora as caracteristicas reológicas do ligante, apresentando menor índice de susceptibilidade térmica e maior resistência ao envelhecimento e melhorando o comportamento das misturas asfálticas em todos os ensaios mecânicos. Esses resultados foram confirmados pela análise estrutural com o programa computacional Elsym5, nas duas condições de envelhecimento estudadas.
The main goal of this work is the evaluation of the behavior of conventional peruvian asphalt binder AC PEN 60/70 and SBS polymer-modified asphalts I 60/60 and PG 76-22, when used in hot-mix asphalt (HMA), under both conditions with and without short-term aging. It aims also to establish the asphalt binder performance grade (PG), which is based on the weather conditions, for different peruvian regions. The peruvian asphalt binders were submitted to conventional and Superpave laboratory tests: penetration, softening point, Brookfield viscosity, flash point, elastic recovery, storage stability, rolling thin film oven test (RTFOT), pressure aging vessel (PAV), dynamic shear rheometer (DSR) and bending beam rheometer (BBR). For the evaluation of mechanical properties 196 specimen were sumitted to Marshall, indirect tensile strength under static loading, indirect tensile strength under static loading after induced moisture, resilient modulus under dynamic diametric compression, static and dynamic creep and fatigue tests. The result show that polymer-modified asphalt binder improve rheological characteristic, in terms of thermal susceptibility and resistance to aging, and also improve the asphalt mixtures behavior, which was verified in all of the mechanical tests and after the structural analysis performed with the Elsym5 program, for all of the short-term aging conditions studied in this work.

Este trabalho teve por objetivo o desempenho de misturas asfálticas densas utilizando um ligante convencional (CAP-20) e o mesmo ligante modificado com polímeros tipo SBS, produzido sob o nome comercial de BETUFLEX B 65/60, através dos ensaios Marshall, fluência por compressão uniaxial estática e dinâmica, resistência à tração por compressão diametral e módulo resiliente pro compressão diametral dinâmica, em misturas compactadas com uma mesma faixa granulométrica e diferentes teores de ligantes. O ensaio Marshall apresentou, para as misturas preparadas com asfalto modificado, valores maiores de estabilidade para a maioria dos teores, apesar de valores elevados de fluência em todos os teores analisados. Os resultados de deformação do ensaio de fluência por compressão uniaxial não distinguiram claramente o efeito da adição de polímeros em misturas asfálticas, ao contrário do observado no ensaio dinâmico, onde as deformações foram consideravelmente menores para a maioria dos teores analisados. Os resultados do ensaio de resistência à tração por compressão diametral mostram um desempenho superior da mistura modificada. O ensaio de módulo resiliente por compressão diametral dinâmica indicou, à temperatura de 25ºC, valores menores para a mistura com asfalto modificado, não sendo notada, entretanto, uma diferenciação de desempenho nas temperaturas de 5ºC e 40ºC. A modelação matemática das curvas de fluência e de recuperação às equações constitutivas de alguns modelos visco-elásticos básicos detectou uma diferenciação entre os valores de alguns elementos constitutivos, tanto do ensaio dinâmico, quanto do estático.
The purpose of this study is to evaluate the performance of asphalt mixes using conventional binder and the same binder modified with SBS polymer (Betuflex B 65/60) based on Marshall test, static and dynamic creep tests, indirect tensile strength test and resilient modulus by indirect tensile test, with the same granulometric composition and different binders contents. In Marshall test, polymer modified asphalt mixes presented better stability performance than conventional asphalt mixes in most of binders contents, despite of the higher flow values obtained for all binders contents. The static creep test results indicated that this test does not clearly distinguish the effect of polymer in asphalt mixes while the results of dynamic creep test indicated the opposite, i. e., polymer modified asphalt mixes deformations are smaller for most of the asphalt binders contents studied. The indirect tensile strength test results showed a better performance of modified asphalt. The results of resilient modulus by indirect tensile test at 25°C showed smaller values for modified asphalt, while the results at 5ºC and 40ºC did not show differences between the asphalt mixes. The mathematics modelling of the creep and recovering curves according to constitutive equations of some basic visco- elastic models showed a difference between the values of some constitutive elements in both cases, dynamic and static tests.

Este trabalho teve como objetivo avaliar as vantagens ou desvantagens de utilizar-se asfalto modificado com polímero em misturas densas com seixo rolado como agregado graúdo. Para o experimento foram moldados setenta e cinco corpos-de-prova com asfalto convencional (CAP-40) e setenta e cinco corpos-de-prova com asfalto modificado (BETUFLEX B 65/60) e avaliados à luz dos ensaios Marshall, fluência por compressão uniaxial estática à 40ºC, resistência à tração por compressão diametral e módulo de resiliência por compressão diametral à 25ºC. Os resultados dos ensaios Marshall e de resistência à tração acusaram um melhor desempenho das misturas com asfalto modificado. As relações MR/'sigma tal' encontradas para ambas as misturas sugerem, a princípio, um melhor comportamento para as misturas modificadas. Os resultados dos ensaios de fluência por compressão uniaxial estática, no que tange à deformação elástica, detectou também uma performance superior das misturas com asfalto modificado em três teores de ligante dos cinco teores analisados, entretanto, para as demais propriedades, deformação total, deformação viscoplástica e módulo de fluência as misturas com asfalto convencional sairam-se melhor.
This research intends to analyze the advantages of hot-mix asphalt mixtures composed by polymer modified binder and gravel in relation to those made with conventional binder. To achieve the objective, there were compacted seventy five specimens with conventional binder and seventy five specimens with SBS polymer modified binder (BETUFLEX B 65/60) and were performed Marshall tests, static creep (40oC) tests, indirect tensile strength tests and resilient modulus by indirect tensile (25oC) tests. The results of Marshall and tensile strength tests showed a better performance of the polymer modified asphalt mixes than that presented by the conventional asphalt ones. The results from the relation of resilient modulus by indirect tensile and indirect tensile strength tests probably showed that the modified asphalt mixes have the best performance. The elastic strains from static creep tests also showed a better performance of the polymer modified mixes in three of the five binder contents, however, the others properties from static creep tests like as total strain, viscoplastic strain and creep modulus showed that the conventional asphalt mixes have the best performance.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Road transport is of great importance for many countries, in Brazil it can be even more extreme, by excessive movement of cargo through this modal. We know that the maintenance costs of roads are high, forcing researchers to find always new alternatives to improve the use of materials, reduce energy consumption, speed up restoration interventions, among others. The goal of this study is to evaluate the behavior of conventional asphalt mixtures of polymers and modified for resistance and deformability. For this study, we used a crushed mineral aggregate skeleton of volcanic origin with framed particle size in the range of C DNIT, coming from the quarry of Santo Antonio da Patrulha RS. 4 types of asphalt binders were used, the CAP 50/70, the TLA CAP, the CAP 60/85 and the TLA FLEX, and the latter two are modified polymers. Compression was done according to Superpave methodology. Tests were carried out to check the mechanical behavior (test Tensile Strength for Diametral Compression (RT) assay Resilience Module (MR) and Dynamic Module test Uniaxial) and later held one performance analysis of mixtures studied by AASHTOWare software. From these investigations it was possible to verify the behavior of the mixtures studied for their resistance, deformability and especially as its durability. It can be said that the choice of the mixture to be used will depend on its applicability. The tests showed that mixtures with TLA Flex achieved the best results, a fact that was confirmed by performance analysis that demonstrated the mixture of TLA Flex with a thickness of 18 cm coating meets all requirements evaluated.
O transporte rodoviário é de grande importância para muitos países, no Brasil isso pode ser ainda mais extremo, pelo excesso de movimentação das cargas através deste modal. Sabe-se que os custos de manutenção das rodovias são elevados, forçando os pesquisadores a encontrar sempre novas alternativas para melhorar o aproveitamento dos materiais, diminuir o consumo de energia, agilizar as intervenções de restauração, entre outros. O objetivo do presente trabalho é avaliar o comportamento de misturas asfálticas convencionais e modificadas por polímeros quanto à resistência e deformabilidade. Para este estudo foi utilizado um esqueleto mineral agregado britado de origem vulcânica com granulometria enquadrada na Faixa C do DNIT, advindos da pedreira de Santo Antônio da Patrulha, RS. Foram utilizados 4 tipos de ligantes asfálticos, o CAP 50/70, o CAP TLA, o CAP 60/85 e o TLA FLEX. A dosagem e compactação foram feitas segundo a metodologia SUPERPAVE. Foram realizados ensaios para verificação do comportamento mecânico (ensaio de Resistência à Tração por Compressão Diametral (RT), ensaio de Módulo de Resiliência (MR) e ensaio de Módulo Dinâmico Uniaxial) e posteriormente realizada uma análise desempenho das misturas estudadas através do software AASHTOWare. A partir destas investigações foi possível verificar o comportamento das misturas estudadas quanto a sua resistência, deformabilidade e principalmente quanto ao seu desempenho. Pode-se afirmar que a escolha da mistura a ser utilizada dependerá do cumprimento de uma série de quesitos de projeto. Os ensaios evidenciaram que as misturas com TLA Flex obtiveram os melhores resultados, fato este que foi confirmado através da análise de desempenho que comprovou que esta mistura, com espessura de 18 cm de revestimento cumpre com todos os requisitos de projeto.

O objetivo desta pesquisa foi contribuir para o entendimento sobre a suscetibilidade ao dano por umidade de misturas asfálticas densas à luz dos ensaios da ASTM D 4867 e AASHTO T 283. Para isso, foi desenvolvido um programa experimental completo que considerou a variação, em dois níveis, dos seguintes fatores: tipo de asfalto (CAP 50/70 e CAP 50/70+SBS), presença de aditivo (sem e com cal) e modo de preparo (envelhecimentos em curto e em longo prazos). O programa experimental resultou em 8 tipos de misturas asfálticas (condições experimentais) que foram caracterizadas em suas propriedades originais e após um condicionamento térmico composto de uma fase de congelamento (-18º C por 16 horas) e uma fase de descongelamento (60º C por 24 horas). A partir das análises dos resultados foi possível constatar que (i) nenhuma mistura testada foi considerada suscetível ao dano por umidade, mas a relação de resistência à tração das misturas com CAP 50/70 de ambos os métodos se encontraram no limiar dos valores limites; (ii) as misturas com asfalto modificado, em geral, apresentaram maiores valores de módulo de resiliência e resistência à tração e foram mais resistentes à ação da água; (iii) a adição de cal não promoveu mudanças notáveis nas propriedades originais, no entanto contribuiu para a manutenção ou para o aumento da resistência ao dano por umidade; (iv) os envelhecimentos em curto e longo prazos dos métodos da ASTM e da AASHTO não provocaram mudanças importantes nas propriedades originais e após o condicionamento as misturas testadas exibiram tendências de comportamentos similares.
This research presents a contribution to understanding hot mix asphalt (HMA) moisture damage susceptibility according to ASTM D 4867 and AASHTO T 283 tests. A full factorial experiment design was carried out considering the factor variations, on two levels: asphalt type (CAP 50/70 and CAP 50/70+SBS), additive presence (with or without hydrated lime) and mixture procedure (short and long term aging). The experimental program resulted in 8 types of asphalt mixes (experimental conditions) which were characterized by the original properties and after a thermal conditioning wich consisted of a freezing phase (-18 °C for 16 hours) and a thawing phase (60 °C for 24 hours). Findings indicate that (i) no one mix was considered susceptible to moisture damage, however the ITR (indirect tensile ratio) of the CAP 50/70 mixes resulted ITR near to protocol admissible values; (ii) in general, CAP 50/70+SBS mixes presented higher resilient modulus, indirect tensile strength and indirect tensile ratio values, (iii) the addition of hydrated lime did not show remarkable changes in original properties, nevertheless it contributed for maintaining or increasing the moisture damage resistance; (iv) short and long term aging procedures (ASTM and AASHTO) did not cause important changes in original properties and after conditioning the mixes showed similar behavior tendencies.

LUCENA,M.C.C. Caracterização química e reológica de asfaltos modificados por polímeros . 2005. 163 f. Tese (Doutorado em Química Inorgânica) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005.
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Neste trabalho foi realizado o estudo da caracterização quimica e reologica do cimento asfaltico produzido recentemente no pais, oriundo de petroleo do Campo Fazenda Alegre, no estado do Espirito Santo. Para efeito de comparação, tambem foram estudados os asfaltos da refinaria Vale do Paraiba e os estrangeiros arabe e venezuelano. Os asfaltos foram modificados por incorporação dos polimeros SBS e EVA, e os efeitos resultantes da modificação foram avaliados. Os parâmetros investigados visaram a avaliação de problemas usuais como: deformação permanente, trincas termicas e oxidação. Os polimeros foram caracterizados atraves de termogravimetria e calorimetria exloratoria diferencial e por espectroscopia no infravermelho. Os asfaltos puros e modificados foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho, ressonância magnetica nuclear, calorimetria exploratoria diferencial, termogravimetria e cromatografia de permeação em gel. A composição quimica foi realizada atraves do fracionamento SARA e teor de enxofre. Ensaios empiricos como ponto d amolecimento, penetração e retorno elastico tambem foram realizados. As propriedades reologicas foram avaliadas através da viscosidade absoluta e de ensaios dinâmico-mecânicos. O envelhecimento oxidativo dos asfaltos foi avaliado a partir da analise dos espectros no infravermelho e de ressonância magnética nuclear, alem da variação do modulo complexo de cisalhamento dinâmico. Observou-se que os asfaltos brasileiros diferem em relação aos teores de carbonos aromáticos, quando comparados com o asfalto árabe. Alem disso, apresentam comportamento diversos frente à presença de oxigênio. Nos asfaltos modificados pos SBS, o ensaio de calorimetria exploratória diferencial mostrou uma diminuição na transição vítrea do material. A presença do SBS aumentou a resistência do asfalto ao processo oxidativo. A adição do SBS e do EVA provocou um aumento da viscosidade do asfalto de forma não linear indicando que os polímeros não são aditivos inertes. O comportamento Newtoniano não foi verificado para os ligantes modificados. Ensaios dinâmicos-mecânicos demonstraram que o SBS elevou o grau de desempenho dos ligantes. Os ensaios com as aparas da industria de calçados (EVA), indicaram uma melhoria na elasticidade do ligante.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento de duas misturas asfálticas preparadas com asfaltos diferentes, uma com asfalto convencional (CAP 20) e outra com asfalto modificado pela adição de polímeros (BETUFLEX B 80/60), à luz dos resultados de dois ensaios distintos, o ensaio Marshall e o ensaio de fluência por compressão uniaxial estática. O ensaio de fluência uniaxial estática consiste, numa forma indireta, para avaliar a resistência da mistura asfáltica à formação de trilha de roda ou à deformação permanente. Os resultados dos ensaios Marshall não permitiram concluir se houve melhora no desempenho das misturas asfálticas em função da adição de polímeros, com exceção de uma única propriedade, a estabilidade, que apresentou-se sempre maior para a mistura feita com asfalto convencional, independente do teor utilizado. Já com relação aos resultados dos ensaios de fluência por compressão uniaxial estática, pode-se concluir que há uma tendência de melhora no comportamento das misturas preparadas com asfalto modificado com polímero.
The aim of this work is to evaluate the behaviour of two asphaltic mixtures prepared with different kinds of asphalts, one with conventional asphalt (CAP 20) and the other one with modified asphalt by addition of polymers (BETUFLEX B 80/60), from the results of the two different tests, the Marshall test and the static creep test. The latter test allows to estimate the asphaltic mixture resistance against the formation of the rut depth or the permanent deformation. The results of the Marshall did not allow to conclude if there was improvement in the performance of the asphaltic mixtures due to the addition of polymers, excluding only one feature, the stability, that showed always greater to the mixture made with the conventional asphalt, independently of the content used. As far as the results from the static creep test are concerned, it is possible to conclude that there is a tendency of improvement in the behaviour of the mixtures prepared with asphalt modified with polymer.

O revestimento de areia-asfalto a frio, ainda que pouco utilizado, é uma alternativa importante para construção de rodovias de baixo volume de tráfego no Estado do Ceará. Neste trabalho é apresentado estudo comparativo entre misturas de areia-asfalto fabricadas a frio com a utilização de emulsão asfáltica convencional e emulsão modificada com polímero. O objetivo da pesquisa é avaliar, através de ensaios de creep dinâmico, creep estático e o ensaio de desgaste Cantabro, se o uso da emulsão modificada com polímero resulta em uma mistura de areia-asfalto a frio mais resistente ao desgaste e à deformação permanente. As misturas asfálticas analisadas nesta pesquisa apresentaram boa resistência ao desgaste, mas em virtude das dificuldades ocorridas nos ensaios de creep não foram encontradas evidências de que o uso de emulsão modificada com polímero produzisse uma mistura de areia-asfalto a frio mais resistente
Cold sand-asphalt surface layer, although not widely used, is an important alternative for construction of low traffic roads in Ceará State. This work presents a comparative study between cold sand-asphalt mixtures produced with standart asphaltic emulsion and polymer modified emulsion. The aim of this research is to evaluate, with use of dynamic and static creep tests and the Cantabro wear out test, if the use of a polymer modified emulsion would result in a cold sand-asphalt mixture more resistent to wear out and permanent deformation. The asphaltic mixes analyzed in this research presented high wear out resistence, but due to dificulties occurred in creep tests there were not found evidences that the use of polymer modified emulsion would produce a more resistent cold sand-asphalt mixture

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil.
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O estudo avalia as características físicas e o comportamento mecânico em laboratório de concreto asfáltico drenante confeccionado com materiais granulares de mesma origem e granulometrias idênticas para variações de modificadores de ligantes e adição de fibras de celulose. Os concretos asfálticos drenantes obtidos com polímeros Eastman EE-2, com asfalto-borracha e adição de fibras de celulose são avaliados em seu comportamento quanto à percentagem de vazios e vazios comunicantes, permeabilidade, desagregação no ensaio Cântabro, estabilidade e fluência no ensaio Marshall, resistência à tração indireta e deformação permanente (simulador de trilha-de-roda).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017.
Made available in DSpace on 2017-09-05T04:11:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348640.pdf: 3011288 bytes, checksum: f1802c74bd985f140e8a1740bd7ef936 (MD5) Previous issue date: 2017
No Brasil, o desenvolvimento e o estudo de misturas asfálticas de alto desempenho são justificados em virtude do elevado contingente de defeitos precoces identificados nas rodovias, que contrastam com a notável importância do meio de transporte rodoviário para o País. A partir deste contexto, este trabalho tem como objetivo a avaliação do comportamento reológico e a previsão de desempenho de uma mistura asfáltica modificada simultaneamente por nanoargila e por polímero SBS. Com esta finalidade, foi adaptado um procedimento de laboratório para a modificação de um ligante asfáltico convencional, por meio do qual a nanoargila e o polímero foram incorporados à matriz asfáltica em teores de 3% e de 2%, respectivamente. Posteriormente, a mistura produzida com o ligante modificado (3% NA + 2% SBS) foi investigada em relação à dosagem, à ação deletéria da água, à deformação permanente, ao módulo e à fadiga (aparato 4 pontos) e a simulações numéricas de estruturas de pavimentos. Os resultados foram comparados àqueles obtidos por Melo (2014) e por Marcon (2016), que avaliaram misturas asfálticas análogas, porém produzidas com ligante convencional (CAP 50-70), modificado somente por nanoargila (3% NA) e somente por SBS (SBS 60/85). Como resultado, o estudo de dosagem indicou um teor de ligante de projeto equivalente ao obtido para a mistura produzida com CAP 50-70 e intermediário se comparado àqueles obtidos para as misturas 3% NA e SBS 60/85. Na avaliação do efeito da ação deletéria da água e do fenômeno de deformação permanente, a mistura 3% NA+ 2% SBS mostrou-se superior às demais. No estudo reológico, apresentou módulos complexos relativamente elevados e os menores valores de ângulo de fase. Os resultados dos ensaios de resistência à fadiga, entretanto, mostraram o comportamento superior da mistura SBS 60/85, seguido pelo comportamento das misturas 3% NA+ 2% SBS, 3% NA e convencional. Contudo, com base nas simulações numéricas, evidenciou-se que a substituição de revestimentos com as misturas convencional, 3% NA e SBS 60/85 por revestimentos com a mistura 3% NA+2% SBS é tecnicamente adequada e também pode ser economicamente viável. Desta maneira, tendo em vista o comportamento da mistura modificada por nanoargila e SBS, evidenciado ao longo desta pesquisa, conclui-se que a mesma possui potencial para proporcionar melhorias ao setor rodoviário brasileiro.

Abstract : In Brazil, the development and study of high-performance asphalt mixtures are justified because of the high contingency of early distresses identified on roads, which contrast with the remarkable importance of road transportation to the country. From this context, this work aims to evaluate the rheological behavior and to predict the performance of an asphalt mixture simultaneously modified by nanoclay and SBS polymer. For this purpose, a laboratory procedure was adapted for the modification of a conventional asphalt binder whereby nanoclay and polymer were incorporated into the asphalt matrix in amounts of 3% and 2%, respectively. Subsequently, the mixture produced with the modified binder (3% NA + 2% SBS) was investigated in relation to design, to deleterious effects of water, to permanent deformation, to modulus and fatigue (four point bending test) and to numerical simulations of pavement structures. The results were compared to those obtained by Melo (2014) and by Marcon (2016), who evaluated similar asphalt mixtures but these produced with conventional binder, with binder modified only by nanoclay (3% NA) and with binder modified only by SBS (SBS 60/85). As a result, the dosage study indicated a level of project binder equivalent to that obtained for the mixture with CAP 50-70 and intermediate if compared to those obtained for the mixtures 3% NA and SBS 60/85. In the evaluation of the deleterious action of water effect and the phenomena of permanent deformation, the mixture 3% NA + 2% SBS showed to be superior to the others. In the rheological study, it presented relatively high complex modulus and the smallest phase angle values. The results of the fatigue strength tests, however, demonstrated the superior behavior of the mixture SBS 60/85 followed by the behavior of the mixtures 3% NA + 2% SBS, 3% NA and conventional. However, based on the numerical simulations, it has been found that the replacement of surfaces with conventional mixtures, 3% NA and SBS 60/85 by surfaces with the mixture 3% NA + 2% SBS is technically appropriate and can also be economically viable. Thus, considering the behavior of the mixture modified by nanoclay and SBS evidenced throughout this study, it is concluded that it has potential to provide improvements to Brazilian road sector.

Esta pesquisa tem como objetivo estudar a relação entre parâmetros de compactação e de deformação permanente à luz dos ensaios de compactação giratória Superpave ® e de ensaios de compressão uniaxial estática e dinâmica. Foram estudadas 8 misturas asfálticas com a mesma granulometria (Faixa C) e tipo de agregado mineral (granito) porém variou-se o ligante asfáltico (CAP 50/70 e CAP 50/70+SBS), o volume de vazios (4% e 7%) e a adição de cal hidratada. A partir dos resultados do ensaio de compactação observou-se que a inclinação das curvas de compactação das misturas compactadas a 7% foram mais acentuadas do que as de 4% e os parâmetros incidentais deste ensaio foram sensíveis à presença de cal e à variação do asfalto das misturas testadas. Quanto aos resultados dos ensaios de creep estático e dinâmico, notou-se que as misturas com Vv de 4% e as com asfalto modificado apresentam menor suscetibilidade à deformação permanente, no entanto, essas vantagens do asfalto modificado foram observadas somente nos ensaios de creep dinâmico. No que se refere às relações entre os parâmetros de compactação e de deformação permanente, os ajuste não se mostraram promissores como verificado pela qualidade dos ajustes (R2) exceto para algumas relações com CDI e TDIm.
This research aims to study relations between compaction and permanent deformation by means of Superpave® gyratory compaction and static and dynamic creep tests. Thus, eight asphalt mixtures were evaluated which were composed by same type (granite) and gradation (dense) of mineral aggregate but two types of asphalt binder (Pen 50/70 AC and Pen 50/70+SBS AC), two different levels of air voids (4% and 7%) and the addition of hydrated lime. Compaction results indicated that curve slopes of 7% air void asphalt mixtures were stronger than the 4% ones, and compaction parameters were sensitive to lime addition and asphalt type change. Static and dynamic creep test results indicated that 4% air void and modified asphalt mixtures presented lower susceptibility to rutting, but, these modified asphalt advantages were observed only in dynamic creep tests. In regard to relation between compaction and rutting parameters, linear models did not fit accurately, excepting some CDI and TDIm ones.

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGISTER EN ADMINISTRACIÓN
Cárcamo Hernández, Juan Carlos, [Parte I], Zúñiga Arce, Francisco Javier, [Parte II]
En Chile, para la construcción de caminos históricamente se ha utilizado asfalto tradicional, lo que se mantiene hasta el día de hoy. No obstante, en países como Argentina, Brasil, Uruguay, Estados Unidos, España, China, entre otros, el uso de asfalto modificado con polímeros ha demostrado que este último entrega resultados de mayor calidad técnica en obras viales, a saber, mejor flexibilidad, alta resistencia del producto en condiciones de calor y frío y disminución de ruido entre otros. El presente proyecto consiste en importar desde China y comercializar en Chile un producto denominado complemento asfáltico modificado con polímero, el cual, al ser mezclado con el asfalto tradicional, se obtiene un asfalto mejorado o asfalto verde, el cual tiene ventajas y características de un asfalto modificado, pero a un mejor precio. La oportunidad es poder obtener y ofrecer un producto final de alta calidad, con mayor durabilidad y a un precio más conveniente para el cliente, donde la cuota de participación en el mercado chileno de asfaltos no tradicionales es menor al 2%. Así, nace la Empresa EcoAsfalto Z&C Ltda., para comercializar complemento asfáltico modificado con polímeros, traído desde Shanghai, China. Ahora bien, producto de la segmentación de mercado realizada, la comercialización se enfoca en tres empresas constructoras como objetivo, las cuales son CVV, Besalco e Icafal, que desarrollan caminos rurales de hasta 1km de extensión, donde la zona de interés comercial es desde la región del Maule hasta la región de Los Lagos, sin descartar por cierto la importancia de operar en la región metropolitana. Los principales indicadores financieros para este proyecto son los siguientes: Inversión total del proyecto = $46.960.754, VAN = $193.086.395, TIR = 108,73%, ROI = 310,82% y Payback = 1,20.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-22T11:03:34Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 10318514 bytes, checksum: 3a647ffd61c07ed367b8554b54be7009 (MD5)
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
O objetivo desta pesquisa foi analisar o desempenho mecânico de misturas asfálticas a quente produzidas com cimento asfáltico de petróleo convencional (CAP 50/70) e com cimento asfáltico de petróleo modificado com polímero SBS (Betuflex 60/85), empregando-se os procedimentos do método Marshall (75 golpes para tráfego pesado) e da compactação giratória Superpave (75 giros para tráfego médio e 100 giros para tráfego médio a alto). Foi utilizada a mesma faixa granulométrica (Faixa C) para todas as dosagens, de acordo com as especificações de serviço ES 031 (DNIT, 2006c) e ES 385 (DNER,1999b). Para as dosagens das misturas asfálticas utilizou-se o método Marshall para obtenção do teor de ligante de projeto de cada uma delas, este teor foi de 5,4% para ambas misturas asfálticas estudadas. Com este teor, foram compactados corpos de prova no compactador giratório, notando-se que os resultados dos parâmetros Vv e RBV para ambas misturas estavam fora dos limites estabelecidos pelas especificações de serviço do DNIT, sendo possível dizer que a dosagem Marshall, para esta pesquisa, superdimensionou o teor de ligante de projeto, já que este teor de ligante provocou uma maior densificação nas misturas asfálticas compactadas no compactador giratório o que ocasiono a redução do Vv e aumento da RBV. Possivelmente, realizando-se uma dosagem Superpave poderia-se obter teores de projeto de ligante com as mesmas energias utilizadas no compactador giratório e valores menores com relação ao teor de projeto da dosagem Marshall. Após estes resultados realizou-se o ensaio mecânico de ambas misturas asfálticas com o teor de projeto encontrado e energia de compactação Marshall (75 golpes), realizando-se ensaios de resistência à tração por compressão diametral (RT), módulo de resiliência (MR) por compressão diametral e ensaio de vida de fadiga à temperatura de 25°C, além dos ensaios de dano por umidade induzida e Cântabro. Os valores mais elevados para estabilidade Marshall, resistência a tração e módulo de resiliência por compreensão diametral foram obtidos para a mistura com CAP 50/70. Segundo a análise da relação MR/RT, observa-se que o menor valor foi obtido para misturas com CAP 50/70, resultado que indicaria que esta mistura asfáltica teria maior vida de fadiga com relação às misturas com Betuflex 60/85, embora ao realizar o ensaio de vida de fadiga esta asserção não foi confirmada. Os valores mais elevados para a fluência e vida de fadiga foram obtidos para misturas asfálticas com Betuflex 60/85, com relação à vida de fadiga esta tendência só se mostrou válida para diferença de tensões menores que 2,00 MPa o que pode ser um bom indicativo de qualidade, uma vez que as misturas com asfalto modificado com polímero podem ser usadas em revestimento de pavimentos com alta solicitação de tráfego. Os valores de desgaste Cântabro indicaram a boa resistência ao desgaste das misturas asfálticas estudadas com CAP 50/70 e Betuflex 60/85, já que os valores não ultrapassaram os limites preconizados pelo método de ensaio ME 383 (DNER, 1999c) de ± 20% do valor médio. O ensaio de umidade induzida indicou que existe boa adesividade ligante-agregado- aditivo, nas misturas estudadas.
The objective of this research was to analyze the mechanical performance of hot asphalt mixtures produced with conventional asphalt cement (CAP 50/70) and asphalt cement modified with SBS polymer (Betuflex 60/85), using the procedures of the Marshall method (75 strokes to heavy traffic) and Superpave rotary compaction (75 turns for medium traffic and 100 turns for medium to high traffic). It was used the same particle size range (range C) for all dosages, according to the standard specifications S 031 (DNIT, 2006c) and ES 385 (DNER, 1999b). For the dosages of the asphalt mixtures, the Marshall method was used to obtain the design asphalt cement contents, which was 5.4% for both mixtures studied. With this asphalt cement content, specimens were compacted in the rotary compaction equipment, noting that the resulting parameters Vv and RBV for both mixes were off limits established by the DNIT standard specifications, supporting that the application of the Marshall method overdesigned the asphalt cement content since it caused a greater densification in the asphalt mixtures and led to reduction of Vv and increase of RBV. Possibly, the use of the Superpave dosage criteria could lead to smaller asphalt cement content than the Marshall method. Then specimens of both asphalt mixtures prepared with the design asphalt cement content and compacted with 75 strokes were tested under tensile strength by diametral compression (ST), resilient modulus (RM) by diametral compression and fatigue life test at the temperature of 25°C, in addition to the resistance to moisture-induced damage and Cantabro loss. The asphalt mix with CAP 50/70 produced the highest values of Marshall stability, tensile strength, and modulus of resilience for diametral compression. According to the analysis of the relationship RM/ST, the lowest value was obtained for the mixtures with CAP 50/70, which would indicate that this asphalt mixture would have greater fatigue life than the mix with Betuflex 60/85, however, it was not confirmed from the fatigue life test data. The highest values of creep and fatigue life for the asphalt mixtures were obtained with Betuflex 60/85, although with respect to fatigue life this trend was only valid for a stress difference lower than 2 MPa, which can indicate good mix quality for high traffic level applications. Cantabro loss data indicated good wear resistance of both asphalt mixtures tested since no values exceeded the limits recommended by the ME 383 test method of ± 20% of the mean value. The moisture induced test indicated that there is good adhesion ligand-aggregate-additive in the mixtures studied.

o presente trabalho tem como objetivo geral avaliar o comportamento mecânico de um concreto asfál tico poroso, com teores variáveis de asfalto modificado e adições de fibra de vidro. o ligante utilizado consiste de um asfalto modificado com 4% de polímeros SBS (estireno-butadieno-estireno) . Os corpos de prova moldados incluem teores de asfalto entre 3,66% e 6,34% do peso total da mistura. Os teores de fibra de vidro adicionados na mistura situaram-se entre O e 1% do peso total da mistura. Foram realizados estudos de laboratório envolvendo ensaios de módulo de resiliência, permeabilidade, resistência à tração, desgaste Cantabro e deformação plástica sob cargas repetidas. Para análise dos resul tados obtidos, utilizou-se técnicas estatísticas de forma a avaliar a influência de cada um dos fatores controláveis, teor de asfalto (TA) e teor de fibra (TF) nas variáveis de resposta. A análise dos resul tados possibili tou as seguintes constatações principais: (1) quanto à resistência ao desgaste pode-se considerar que teores de asfalto superiores a 4,1% satisfazem o cri tério mínimo para proj eto; (2) existe uma contribuição cada vez mais positiva do acréscimo de fibras sobre o módulo de resiliência, com o aumento da temperatura; (3) a interação asfalto-fibra diminui a permeabilidade; (4 ) a deformação permanente foi mínima para um teor de asfalto de 4,5% e um teor de fibra de 0,4%.

Este trabalho tem por objetivo avaliar o desempenho mecânico de misturas asfálticas densas quando submetidas ao processo de envelhecimento a curto prazo, em laboratório. Foram usados três tipos de cimento asfáltico : cimento asfáltico de petróleo (CAP 20 puro), cimento asfáltico modificado com 4,5% de polímero SBS (Styrene Butadiene Styrene) e cimento asfáltico modificado com 20,0% borracha reciclada de pneu (BRP). A curva granulométrica adotada é o centro da faixa \"C\" da especificação federal (DNER, 1997). Para simular o processo de envelhecimento a curto prazo durante as fases de estocagem, mistura, aplicação e construção, as misturas asfálticas foram acondicionadas de maneira solta em estufa de verificação por um período de 4 e 8 horas, a uma temperatura de 135ºC. Após o envelhecimento as misturas foram compactadas de acordo com o método de ensaio Marshall e submetidas aos ensaios mecânicos. Os resultados de ensaio de fluência por compressão uniaxial dinâmica mostraram que, em relação aos asfaltos puros, as misturas modificadas apresentam deformação total menor, quando submetidas ao processo de envelhecimento a curto prazo. Os resultados de ensaio de módulo de resiliência não permitiram distinguir claramente a influência do processo de envelhecimento a curto prazo nas misturas asfálticas modificadas com borracha. Já para as misturas modificadas com polímero, o módulo de resiliência aumentou quando estas misturas foram submetidas ao processo de envelhecimento a curto prazo.
The purpose of this research is to evaluate the modification of some mechanical properties of dense asphalt mixes due to short-term asphalt aging. Three type of binder were tested : CAP 20 asphalt cement (Petrol Asphalt Cement - 20, brazilian specification), SBS polymer-modified asphalt (Styrene Butadiene Styrene 4.5% + CAP 20) and recycled tire rubber-modified asphalt (rubber 20% + CAP 20). The grain size distribution of the aggregate conforms to grade \"C\" of the brazilian standard for bituminous concrete (DNER - Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, 1997). In order to simulate the aging phenomenon that occurs during asphalt storage, mixture production, placement and compaction, the specimens of loose mixture were placed over a tray in a ventilated oven at 135ºC for 4 or 8 hours. After the aging period, if applicable, the mixture was compacted according to the Marshal method. Immediately after the compaction process the specimens were tested for uniaxial dynamic creep, tension by diametral compression, and resilience by dynamic diametral compression. Results of uniaxial dynamic creep test had shown that, after laboratory short-term aging, the total deformation accumulated by polymer or rubber modified mixtures are smaller than total deformation for plain asphalt. Resilient modulus tests, for rubber modified asphalts, were not conclusive about differences between mixtures before and after aging. However, for polymer modifiedasphalts, the resilient modulus increased as effect of short-term aging.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017.
Made available in DSpace on 2017-11-21T03:18:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348632.pdf: 8148592 bytes, checksum: 0a28166b53f2957d647908837a0172d3 (MD5) Previous issue date: 2017
A pesquisa trata-se do estudo das propriedades mecânicas de misturas asfálticas modificadas pelo polímero EVA para fins de dimensionamento de pavimento asfáltico. O ligante convencional CAP 50/70 é modificado com teores de 5%, 7,5% e 10% de EVA e submetido aos ensaios de caracterização, PCG (NF 98-252, 1999), Lottman Modificado (AASHTO T-283, 1989), Deformação Permanente (NF 98-253-1, 1993) e os ensaios fundamentais de Módulo Complexo (NF 12697-26, 2004) e Fadiga (NF 12697-24+A1, 2007). A propriedade mecânica de módulo de rigidez do material é influenciada pela variação de temperatura e frequência de solicitações, destarte, as misturas asfálticas são ensaiadas nas temperaturas de -10°C, 0°C, 10°C, 15°C, 20°C, 30°C e 40°C e nas frequências de 1Hz, 3Hz, 10Hz e 30Hz. Através do plano Cole-Cole (módulo real versus módulo imaginário) é determinada a temperatura crítica (?crít) das misturas asfálticas modificadas pelo polímero EVA e comparadas com as misturas asfálticas convencionais. Os ensaios de Fadiga são realizados tanto na temperatura normativa de 10°C, quanto na temperatura crítica a fim de adquirir as deformações admissíveis para um milhão (106) de ciclos. A conclusão desse trabalho mostra o comportamento da mistura asfáltica nos diferentes teores de polímero EVA em relação ao módulo de rigidez e fadiga, definindo em 7,5% como o teor ótimo de polímero EVA para modificação de ligantes asfálticos. A eficácia do polímero em relação às misturas convencionais é reafirmada em todos os resultados dos ensaios realizados neste trabalho. Conclui-se, também, que a temperatura crítica dos quatro tipos de misturas é de 20°C através da maior componente imaginária, porém é na temperatura de 10°C que o material possui a menor resistência visualizada nas retas de fadiga. Por fim, o modelo reológico de Huet-Sayegh, que considera o comportamento viscoelástico do material, é aplicado para simular o dimensionamento de uma mistura asfáltica modificada pelo polímero EVA, que mostrou redução de 56% na espessura da camada asfáltica se comparado ao concreto convencional.
Abstract : The research is about the study of mechanical properties of asphalt concrete modified by EVA polymer for design purposes of pavement. The conventional asphalt binder CAP 50/70 is modified with 5%, 7.5% and 10% of EVA polymer and subjected to characterization tests, PCG test (NF 98-252, 1999), Modified Lottman test (AASHTO T-283, 1989), Rutting test (NF 98-253-1, 1993) and the fundamental tests of Complex Module (NF 12697-26, 2004) and Fatigue (NF 12697-24 + A1, 2007). The mechanical properties of stiffness modulus of the material are influenced by the temperature variation and frequency of requests, therefore the asphalt mixtures are tested at temperatures of -10°C, 0°C, 10°C, 15°C, 20°C, 30°C and 40°C and in the frequencies of 1Hz, 3Hz, 10Hz and 30Hz. The critical temperature (?crit) of the asphalt concrete modified by EVA polymer is determined by Cole-Cole plan (real module versus imaginary module) and compared with the conventional asphalt concrete. Fatigue tests are performed at standard temperature (10°C) and the critical temperature in order to obtain the admissible deformations for one million cycles (106). The conclusion of this research shows the behavior of the asphalt concrete in different contents of EVA polymer in relation to the stiffness modulus and fatigue, defining in 7,5% as the optimal content of EVA polymer for modification of asphaltic binders. The polymer effectiveness over the conventional mixtures is reaffirmed in all results of the tests performed in this research. It is also concluded that the critical temperature of the four types of mixtures is 20°C through the higher imaginary component, but it is at 10°C that the material has the lowest resistance seen in the fatigue graphic. Finally, Huet-Sayegh?s rheological model, which considers the material viscoelastic behavior, is applied to simulate the design of asphalt concrete modified by EVA polymer, which showed a reduction of 56% in the asphalt layer thickness when compared to conventional asphalt concrete.

A malha rodoviária brasileira apresenta-se, em sua maior extensão, em má condições de serventia. Uma das alternativas para se evitar deformações permanentes e trincamentos no pavimento é a adição, a quente e em reatores especiais, de polímeros ao asfalto. Esta prática já é realizada no Brasil há alguns anos, porém ainda não se tem um domínio do assunto, principalmente no caso da modificação de ligantes asfálticos brasileiros. O objetivo deste trabalho é avaliar a influência de algumas propriedades do polímero modificador no envelhecimento do ligante asfáltico modificado. Para tanto se realizou inicialmente um estudo sobre o mecanismo de envelhecimento de ligantes puros, inclusive frente a radiação ultravioleta do sol, e em seguida utilizou-se a mesma metodologia para avaliar o papel do polímero neste processo. Além disso, relacionou-se através de um projeto de experimentos a massa molar e teor de estireno do polímero SBS linear com suas propriedades clássicas, estabilidade, temperatura de transição vítrea e morfologia. Observou-se que a simulação de envelhecimento UV em laboratório, desenvolvida neste estudo, foi extremamente satisfatória. Os processos de foto-oxidação e termooxidação resultam em mecanismos diferentes de envelhecimento. A origem e composição química dos ligantes é de suma importância no mecanismo de envelhecimento UV destes. A massa molar e o teor de estireno do polímero modificador representam propriedades importantes para a estabilidade e durabilidade do ligante asfáltico modificado.

Orientador: Wagner dos Santos Oliveira
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-08-09T04:13:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_RonaldoZamiro_M.pdf: 3142137 bytes, checksum: c09c35641979a8788df1ed3a99eb5bdd (MD5) Previous issue date: 2007
Resumo: O polímero SBS - Estireno-Butadieno-Estireno tem sido muito empregado para modificar o asfalto, tanto para pavimentação como para aplicações industrial. Nessa pesquisa foi abordado o estudo do asfalto modificado com polímeros SBS, apresentando comportamento melhor que asfalto convencional, mostrando-se como o polímero se comporta ao ser misturado com o asfalto e quais características são melhoradas. O asfalto modificado com polímero SBS tem uma vida útil muito superior ao asfalto convencional, ressaltando os pavimentos drenantes, que pelos seus vazios por onde escoam a água oferece maior segurança, durabilidade, conforto, menos custos com manutenção, tempo ganho com viagens mais rápidas, menos estresse, vidas poupadas, e com tudo isso, alertar as autoridades governamentais e concessionárias de rodovias que é necessário investirem mais com esses materiais de melhor qualidade, visto que na Europa e Estados Unidos já se apiicam muito o asfalto modificado com SBS. Porém foi verificado também que nem todos os trechos das rodovias podem ser usados os pavimentos drenantes e quais os pavimentos então que devem ser usados nesses trechos. Foi feito também um comparativo entre custos e benefícios de asfaltos modificados com polímero e asfaltos convencionais
Abstract: The polymer SBS - Styrene-Butadiene-Styrene has been very employed to modify the asphalt, for paving and for industrial applications. In that research the study of the asphalt was approached modified with polymer SBS, presenting better behavior than I asphalt conventional, being shown as the polymeric behaves when being mixed with the asphalt and which characteristics are gotten better. The asphalt modified with polymeric SBS it has an useful life very superior to the conventional asphalt, pointing out the drain pavements, that for your emptiness through where it drains the water it offers larger safety, durability, comfort, less costs with maintenance, time branch with trips faster, less stress, saved lives, and with all this to alert the government authorities and concessionary of highways that it is necessary to invest more with those materials of better quality, because in Europe and United States it is already applied a lot the asphalt modified with SBS. However it was also verified that nor all spaces of the highways can be used the drain pavements and which the pavements then that should be used in those spaces. It was also made a comparative one between costs and benefits of asphalts modified with polymeric and conventional asphalts
Mestrado
Ciencia e Tecnologia de Materiais
Mestre em Engenharia Química

O uso de asfaltos modificados com polímeros tem crescido significativamente nas últimas décadas em função do aumento da densidade de tráfego, da carga por eixo nos veículos e da pressão dos pneus. Estes ligantes proporcionam o aumento a vida útil e a redução do custo de manutenção das rodovias. Os polímeros mais utilizados na modificação de asfalto são os copolímeros em bloco de estireno-butadienoestireno. Esta tese avaliou os efeitos de diferentes agentes compatibilizantes (óleos) e agentes de ligação no comportamento reológico de misturas asfálticas modificadas com copolímeros de estireno-butadieno-estireno, bem como a influência da sua estrutura, se linear ou radial. Para isto foram realizados análises convencionais e testes em reômetro de cisalhamento dinâmico. Os dados obtidos permitiram evidenciar a eficácia do óleo de xisto como agente compatibilizante, proporcionando excelente dispersão do polímero na matriz asfáltica e estabilidade a estocagem a altas temperaturas. Este óleo apresenta-se como uma opção tecnicamente viável para o óleo aromático atualmente em uso no mercado. Foi também verificado que o uso de enxofre como agente de ligação tem um efeito altamente positivo nas propriedades do ligante modificado, com significativa redução da tan ō, da deformação após aplicação de cargas cíclicas e elevação do módulo complexo, o que contribui para obtenção de pavimentos com maior resistência a deformação e ao trincamento por fadiga.
The use of polymer modified asphalts has grown significantly in the last decades due to the increase in traffic density, axle loading in vehicles and tyre pressure. These binders favor the increase of pavement life and the reduction of its maintenancement costs. The most used polymer for asphalt modification is styrene-butadiene-styrene blocked copolymers. This thesis evaluated the effects of different compatibilizers and crosslinkers on rheological behavior of styrene-butadiene-styrene copolymer modified asphalt binders, as well as the influence of its structure, linear or radial. Binder’s characteristics were determined by conventional analysis and tests in dinamic shear rheometer. Data obtained provided evidence of the positive effect of sulfur as crosslinker in modified binders properties, with high tan ō reduction, complex modulus increase and deformation reduction after application of cyclic loads, characteristics that turn possible the existence of pavements with greater rutting and fatigue resistance. It was also verified the shale oil efficacy as a compatibilizer agent, providing an excellent polymer dispersion inside asphalt matrix and a stable storage binder at high temperatures. This oil can be considered as a technical available option to aromatic oil presently in use at pavement industry.

A presente dissertação tem como objetivo caracterizar em laboratório o comportamento mecânico de uma mistura asfática com cimento asfáltico convencional (CAP 20) e de uma mistura asfáltica com cimento asfáltico modificado por polímero (3% SBS), verificando as propriedades de deformação plástica, deformação elástica, fadiga, desgaste e permeabilidade das misturas. Foram realizados ensaios em corpos de prova moldados no Laboratório de Normas e Pesquisas do DAER-UNP e em corpos de prova extraídos de pistas experimentais implantadas na Área de Pesquisas e Testes de Pavimentos da UFRGS - DAER/RS. Foram determinados o módulo de resistência, a resistência à tração, degaste Cantabro, o comportamento à fadiga, a condutiviadade hidráulica e a deformação permanente. Tendo em vista a provável oxidação do ligante no processo de usinagem, ficou comprometida a avaliação comparativa da mistura com asfalto modificado. A partir de então passou a se estudar o comportamento mecânico de misturas asfálticas que provavelmente sofreram processo de oxidação. De um modo geral, as misturas asfálticas estudadas apresentaram praticamente o mesmo desempenho em relação a módulo de resiliência, resistência à tração e às deformações plásticas. Em relação ao desgaste, à permeabilidade e à fadiga, a mistura asfáltica com cimento asfáltico convencional, por apresentar melhor compacidade e menores volumes vazios, apresentou melhores resultados.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-05-09T14:24:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1535169 bytes, checksum: 2a08afd8b46504b674b27739e21857fa (MD5)
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
Esta pesquisa avaliou o comportamento mecânico de misturas betuminosas a quente e pré misturados a frio, ambos modificados por ligantes poliméricos, para aplicações em pavimentação. As misturas foram dosadas nas faixas granulométricas B e C, conforme as especificações ES 385 (DNER, 1999b) e ES 390 (DNER, 1999a). Na produção destas misturas, utilizaram-se, como agregados, a brita 0, a brita 1 e o pó de pedra oriundos da pedreira Ervália, e como ligantes, o cimento asfáltico de petróleo modificado por polímero do tipo SBS (BETUFLEX 60/85 E) e a emulsão asfáltica catiônica especial, de ruptura controlada, modificada por polímeros (EMULEX RC1C-E), além de aditivo melhorador de adesividade. A metodologia utilizada englobou a realização de ensaios de caracterização dos agregados e ligantes, além do emprego do método de dosagem Marshall, com teores de ligante variando de 4,2% a 6,2%, com intervalo de 0,5%, para misturas a quente, e para pré misturados a frio, teores de ligante variando de 6% a 10%, com intervalo de 1,0%. O teor de projeto de ligante para cada faixa granulométrica resultou em 4,8% e 5,2%, respectivamente, para as faixas B e C das misturas a quente e em 5,9% e 6,0% para as faixas B e C, respectivamente, dos pré misturados a frio. Posteriormente, os corpos de prova foram moldados no teor ótimo de ligante determinado para cada faixa granulométrica de cada tipo de mistura e com variações de ± 0,10%, para misturas a quente, e ± 0,30%, para os pré misturados a frio. Em seguida, foram ensaiados segundo a metodologia Marshall e submetidos aos ensaios de resistência à tração por compressão diametral e de módulo de resiliência. Os resultados obtidos com as misturas a quente indicaram parâmetros Marshall nos intervalos requeridos na especificação ES 385 (DNER, 1999a), exceto para a fluência dos corpos de prova no teor de projeto da faixa granulométrica B e suas respectivas variações, mas as diferenças não foram significativas. Os ensaios de comportamento mecânico para essas misturas apresentaram valores satisfatórios. Em relação aos resultados dos pré misturados a frio, foram obtidos valores de estabilidade de baixa magnitude, quando comparados ao mínimo especificado pela ES 390 (DNER, 1999), e os resultados de massa especifica aparente foram decrescentes em relação ao aumento do teor de ligante, fato este contrário ao esperado. Para tais misturas, o ensaio mecânico de módulo de resiliência apresentou valores muito baixos.
This study evaluated the mechanical behavior of hot and pre-mixed cold bituminous mixes, both modified by polymeric binders, for use in paving. Mixtures were designed in the particle size ranges B and C, according to the specifications ES 385 (DNER, 1999b) and ES 390 (DNER, 1999a). In the production of these mixtures, we used as aggregate, crushed stone 0, crushed stone 1 and stone dust coming from Pedreira Ervália, and as binders, petroleum asphalt cement modified by SBS polymer (BETUFLEX 60/85 E) and special cationic asphalt emulsion, with controlled rupture, modified by polymers (EMULEX RC1C-E), besides adhesion improving additive. The methodology included tests for characterization of aggregates and binders, besides the use of the Marshall designing method with binder contents from 4.2% to 6.2%, 0.5% range for hot mixtures, and binder content from 6% to 10%, 1.0% range for pre-mixed cold mixtures. The designed binder content for each range of particle size resulted in 4.8% and 5.2%, respectively, for groups B and C of the hot mixtures and 5.9% and 6.0% for groups B and C, respectively, of pre-mixed cold mixtures. Next, specimens were molded at the optimal content of binder set for each range of particle size of each type of mixture and with variations of ± 0.10%, for hot mixtures, and ± 0.30%, for pre- mixed cold mixtures. Afterwards, according to the Marshall method, specimens were tested for tensile strength by diametral compression and resilience module. Regarding hot mixtures, the results showed Marshall parameters within the range required by the specification ES 385 (DNER, 1999a), except for the specimen flow in the design content of the range of particle size B and their variations, but the differences were not significant. Mechanical behavior tests for these mixtures exhibited satisfactory values. Stability values for pre-mixed cold mixtures had low magnitude compared to the minimum set by the ES 390 (DNER, 1999b), and the bulk density results were indirectly proportional to increasing values of binder content, which was not expected. For such mixtures, the mechanical resilience test showed very low values.

Orientador: Wagner dos Santos Oliveira
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-17T00:29:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maciel_EmersonRodrigues_M.pdf: 10298208 bytes, checksum: d19a140f86e923ce68500657b2e841fa (MD5) Previous issue date: 2010
Resumo: Este trabalho apresenta resultados o estudo de pesquisa e desenvolvimento de misturas de polímeros em cimento asfáltico de petróleo. O asfalto é um excelente material aglutinante utilizado na construção de rodovias e vias urbanas, entretanto o aumento do número de veículos comerciais e da carga transportada por eixo tem levado a deteriorização prematura dos pavimentos. Os resultados obtidos mostram que o polímero do tipo estireno-butadieno-estireno quando incorporado ao asfalto traz melhoria nas propriedades físico-químicas e desempenho, sobretudo quando em contato com cargas pesadas, em climas quentes, tornando-o resistente à deformação permanente, pela preservação de sua flexibilidade e elasticidade. A incorporação de 4% polímero tipo estirenobutadieno-estireno ao asfalto resultou na melhoria de suas propriedades, principalmente a resistência ao envelhecimento, aumento no ponto de amolecimento, ganho de recuperação elástica. O asfalto modificado é uma boa solução, pois embora aumente os custos iniciais do produto, resulta em um ótimo custo benefício, reduzindo a necessidade de manutenção das rodovias ou vias urbanas ao longo dos anos
Abstract: This paper presents laboratorial research results comprising developing project of polymer mixtures in petroleum asphalt cement. The asphalt is an excellent binding material used in the highway constructions and unban roads, however the increase of the commercial vehicles number and the load transported by axle have led to the premature pavements failure. The laboratory outcomes obtained show that the SBS polymer, which is embedded to the asphalt, brings improvement in the physico - chemical properties and performance mainly for its good performance under heavy loads in hot climates becoming resistant to the permanent deformation, but maintaining the flexibility as the asphaltic concrete providing elasticity. The SBS polymer is a good solution, although it increases the initial costs of the product, however with a great costeffective regarding the maintenance of the highways or unban roads over the years
Mestrado
Ciencia e Tecnologia de Materiais
Mestre em Engenharia Química