Avaliação do comportamento mecânico e autorregenerativo de misturas asfálticas recicladas.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ARRUDA, Sonaly Mendes.
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21821
Resumo: Uma vez que a qualidade do pavimento seja considerada insatisfatória, após uma vida de serviço exposto a intempéries e diversas condições de tráfego, a reconstrução de um novo pavimento depende remoção do antigo. Esta remoção é comumente realizada mediante emprego de técnicas de fresagem, que geram, como subproduto, o material fresado. O descarte inadequado deste material ocasiona um passivo ambiental relevante, além de representar um desperdício de insumo de boa qualidade e com potencial de reaproveitamento. Quando utilizado em novas misturas, esse material recebe o nome de Reclaimed Asphalt Pavement (RAP). As pesquisas que envolvem o uso do RAP em misturas asfálticas têm se expandido, mas o conhecimento do comportamento de um revestimento reciclado a longo prazo ainda é incipiente, senão, ainda inexistente. Neste sentido, esta pesquisa objetivou avaliar o desempenho mecânico e a capacidade de autorregeneração de misturas asfálticas recicladas com incorporação de asfalto fresado nos teores de 0%, 10%, 30% e 50% por peso, antes e após envelhecimento. O estudo foi dividido em quatro etapas: na primeira, as propriedades mecânicas das misturas recicladas foram avaliadas por meio dos ensaios de Resistência à Tração por Compressão Diametral (RT), Módulo de Resiliência (MR), Dano por Umidade Induzida (DUI), Resistência à Deformação Permanente (Flow Number) e Resistência à Fadiga (RF); a segunda fase consistiu no estudo da capacidade de autorregeneração por meio do ensaio de vida de fadiga; as terceira e quarta fases foram a realização dos mesmos ensaios, desta vez, nas misturas submetidas ao envelhecimento. Os ensaios de MR, RT e Flow Number indicaram um aumento de rigidez e diminuição da deformabilidade à medida que se aumenta o teor de RAP na composição da mistura, sendo esse comportamento mais acentuado nas misturas envelhecidas. Para os teores de RAP estudados, não foram identificadas alterações no resultados de DUI das misturas asfálticas em ambas as condições de envelhecimento. A resistência à fadiga aumentou à medida em que o teor de RAP aumentou e o comportamento das misturas de referência (0% de RAP) e 10% de RAP se assemelham, assim como das misturas com 30% e 50% de RAP. A tendência observada, com relação à capacidade de autorregeneração, foi de que o índice de autorregeneração diminui com o aumento do teor de RAP na composição, com o aumento do dano prévio aplicado e com o envelhecimento. As misturas envelhecidas foram mais resistentes à fadiga, uma vez que apresentaram acréscimo no número de ciclos até a ruptura, bem como diminuição da deformabilidade em comparação às misturas na condição não envelhecida, devido ao aumento da rigidez observado. Portanto, por meio dos resultados obtidos nessa pesquisa foi possível inferir que o uso do RAP torna as misturas asfálticas mais rígidas, que essas misturas recicladas têm seu comportamento fortemente afetado pelo envelhecimento e que a inserção de RAP afeta negativamente o índice de autorregeneração do revestimento. Devido ao observado é necessário atentar para a compatibilidade de rigidez das camadas constituintes do pavimento para que o uso da mistura asfáltica reciclada seja satisfatório.
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As pesquisas que envolvem o uso do RAP em misturas asfálticas têm se expandido, mas o conhecimento do comportamento de um revestimento reciclado a longo prazo ainda é incipiente, senão, ainda inexistente. Neste sentido, esta pesquisa objetivou avaliar o desempenho mecânico e a capacidade de autorregeneração de misturas asfálticas recicladas com incorporação de asfalto fresado nos teores de 0%, 10%, 30% e 50% por peso, antes e após envelhecimento. O estudo foi dividido em quatro etapas: na primeira, as propriedades mecânicas das misturas recicladas foram avaliadas por meio dos ensaios de Resistência à Tração por Compressão Diametral (RT), Módulo de Resiliência (MR), Dano por Umidade Induzida (DUI), Resistência à Deformação Permanente (Flow Number) e Resistência à Fadiga (RF); a segunda fase consistiu no estudo da capacidade de autorregeneração por meio do ensaio de vida de fadiga; as terceira e quarta fases foram a realização dos mesmos ensaios, desta vez, nas misturas submetidas ao envelhecimento. Os ensaios de MR, RT e Flow Number indicaram um aumento de rigidez e diminuição da deformabilidade à medida que se aumenta o teor de RAP na composição da mistura, sendo esse comportamento mais acentuado nas misturas envelhecidas. Para os teores de RAP estudados, não foram identificadas alterações no resultados de DUI das misturas asfálticas em ambas as condições de envelhecimento. A resistência à fadiga aumentou à medida em que o teor de RAP aumentou e o comportamento das misturas de referência (0% de RAP) e 10% de RAP se assemelham, assim como das misturas com 30% e 50% de RAP. A tendência observada, com relação à capacidade de autorregeneração, foi de que o índice de autorregeneração diminui com o aumento do teor de RAP na composição, com o aumento do dano prévio aplicado e com o envelhecimento. As misturas envelhecidas foram mais resistentes à fadiga, uma vez que apresentaram acréscimo no número de ciclos até a ruptura, bem como diminuição da deformabilidade em comparação às misturas na condição não envelhecida, devido ao aumento da rigidez observado. Portanto, por meio dos resultados obtidos nessa pesquisa foi possível inferir que o uso do RAP torna as misturas asfálticas mais rígidas, que essas misturas recicladas têm seu comportamento fortemente afetado pelo envelhecimento e que a inserção de RAP afeta negativamente o índice de autorregeneração do revestimento. Devido ao observado é necessário atentar para a compatibilidade de rigidez das camadas constituintes do pavimento para que o uso da mistura asfáltica reciclada seja satisfatório.After a lifetime of service exposed to bad weather and various traffic conditions, the pavement quality declines until it becomes unsatisfactory. To rebuild a new pavement, it is necessary to remove the old one using milling techniques. Milling the pavement generates, as a byproduct, the milled asphalt. The inappropriate disposal of this material causes a relevant environmental liability, in addition to representing a waste of potentially reusable good quality material. When used in new mixtures, this material is called Reclaimed Asphalt Pavement (RAP). Research involving the use of RAP in asphalt mixtures has expanded, but knowledge of the behavior of a recycled coating in the long term is still incipient, if not nonexistent. In this sense, this research aimed to evaluate the mechanical performance and selfregeneration capacity of recycled asphalt mixtures with the incorporation of milled asphalt at levels of 0%, 10%, 30% and 50% by weight, before and after ageing. The study has four stages: the first, when the mechanical properties of the recycled mixtures were evaluated through the Tensile Strength by Diametral Compression (RT), Resilience Modulus (MR), Induced Moisture Damage (DUI), Resistant to Permanent Deformation (Flow Number) and Fatigue Resistance (RF); the second phase consisted of the study of the selfhealing using the fatigue life test; in the third and fourth phases, the same tests were made on mixtures subjected to longterm oven ageing. The MR, RT and Flow Number tests indicated an increase in stiffness and a decrease in deformability as the RAP content in the mixture composition increases, and the ageing accentuate these properties. The moisture damage susceptibility was not affected for the inserted RAP contents, neither in the aged condition. Fatigue resistance increased as the RAP content increased and the behavior of the reference mixtures (0% RAP) and 10% RAP were similar, as well as the mixtures with 30% and 50% of RAP. The aged mixtures were more resistant to fatigue. They presented an increase in the number of cycles until failure, as well as a decrease in deformability compared to the mixtures in the nonaged condition, due to the observed increase in stiffness. Therefore, the results shows that the use of RAP makes the asphalt mixtures more rigid, and strongly affected by ageing. The addition of RAP negatively affects the selfhealing index of the coating layer. Due to what has been observed, it is necessary to pay attention to the rigidity compatibility of the pavement's constituent layers so that the use of recycled asphalt mixture is satisfactory.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALUFCGLUCENA, Lêda Christiane de Figueirêdo Lopes.http://lattes.cnpq.br/2234702016679131PATRÍCIO, Jonny Dantas.http://lattes.cnpq.br/4467510175248835LUCENA, Adriano Elísio de Figueirêdo Lopes.http://lattes.cnpq.br/4428634327768673TEIXEIRA, Jamilla Emi Sudo Lutif.http://lattes.cnpq.br/8494517346511042ARRUDA, Sonaly Mendes.2021-08-312021-11-03T22:34:05Z2021-11-032021-11-03T22:34:05Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/21821ARRUDA, Sonaly Mendes. Avaliação do comportamento mecânico e autorregenerativo de misturas asfálticas recicladas. 119 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2021-11-03T22:37:38Zoai:localhost:riufcg/21821Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512021-11-03T22:37:38Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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