Caraterização reológica e avaliação da resistência à fadiga de mastiques betuminosos com o reómetro de corte dinâmico

• Autor(a) principal: Guerra, Ana Catarina Duarte Pereira Botelho
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/15555
• topic: Mastique betuminoso; Fíler mineral; Comportamento reológico; Resistência à fadiga; Capacidade auto-regeneradora; Reómetro de corte dinâmico; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil

Numa mistura betuminosa, o mastique betuminoso envolve os agregados grossos e preenche os vazios do esqueleto mineral, influenciando deste modo as propriedades da mistura durante a produção (ex: trabalhabilidade) e em serviço (ex: estabilidade). O presente estudo pretende investigar e avaliar o comportamento reológico e mecânico do mastique na gama de temperaturas a que um pavimento flexível está sujeito em serviço. O comportamento mecânico é avaliado através da resistência à fadiga. Oito mastiques foram formulados com dois betumes, um puro e outro modificado com polímeros SBS, e dois fíleres para duas relações volumétricas. Os resultados experimentais foram analisados e comparados com os obtidos em outro estudo relativos à caraterização dos betumes (Pereira, 2014). Os ensaios de caraterização reológica foram realizados num reómetro rotacional, em regime oscilatório e utilizando uma geometria de pratos paralelos. As propriedades utilizadas para a caraterização reológica são o módulo complexo (∗) e o ângulo de fase (). Os ensaios de avaliação da resistência à fadiga foram implementados no reómetro rotacional. Realizaram-se ensaios de fadiga a deformação controlada, contínua e descontínua, por forma a avaliar a capacidade auto-regeneradora dos mastiques, e ensaios com incremento sucessivo de deformação. A avaliação dos resultados de vida de fadiga foi feita com base na abordagem tradicional (50% redução módulo inicial) e na abordagem de energia dissipada. Os resultados de caraterização reológica mostram que a adição de fíler no betume contribui para um endurecimento do mastique, através do aumento de ∗, onde o mastique modificado com maior teor em fíler com cal hidráulica apresenta um melhor comportamento reológico, por ser fíler ativo. No entanto, mastiques com calcário possuem uma maior resistência à fadiga, devido à granulometria fina do fíler. Constata-se que mastiques modificados contribuem para uma maior vida de fadiga, devido à adesão interfacial entre fíler-polímero.