Viabilidade de misturas asfálticas recicladas com ácido graxo da borra do óleo de soja.
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Data de Publicação: | 2022 |
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/25583 |
Resumo: | A crescente demanda por matérias-primas e energia, e o aumento da população justificam o emprego da economia circular, que busca redução do impacto ambiental e ganhos econômicos. A utilização do pavimento asfáltico reciclado (Reclaimed Asphalt Pavement - RAP) na produção de misturas asfálticas a quente (Hot Asphalt Mixtures – HMA) tem sido empregada na pavimentação devido à escassez de materiais virgens. Entretanto, o emprego de percentuais elevados de RAP é condicionado à sua suscetibilidade a falhas sob baixas temperaturas e ao dano por fadiga. A adição de agentes rejuvenescedores pode restaurar parcialmente as propriedades envelhecidas do ligante recuperado. Nesse sentido, pesquisas que abordem análises com resíduos e subprodutos industriais são necessárias para trazer soluções que fomentem a tendência de se trabalhar numa perspectiva de economia circular, que é baseada na economia e na circulação de resíduos e subprodutos entre os diversos setores, inclusive a engenharia de pavimentação. Este trabalho avaliou o uso do ácido graxo da borra do óleo de soja (SSFA) como agente rejuvenescedor para misturas asfálticas recicladas, assim como analisou a viabilidade técnica, econômica e ambiental quanto à circularidade. Esta última, considerando o potencial de circularidade dos materiais. Na primeira etapa foi realizada a caracterização do ligante por meio de ensaios de penetração, ponto de amolecimento, viscosidade rotacional, performance grade (PG); antes e após o envelhecimento a curto prazo (RTFO), e multiple stress creep recovery (MSCR). A segunda etapa correspondeu à análise mecânica das misturas por meio dos ensaios de resistência à tração, suscetibilidade à umidade, módulo de resiliência, módulo dinâmico, fadiga e deformação permanente; na terceira etapa foi realizada uma análise de circularidade e na quarta etapa um estudo comparativo analisando o custo de produção dessas. Os resultados apontaram efeito rejuvenescedor do SSFA e este foi usado como modificador das misturas asfálticas recicladas com 40% de RAP em teores de 0, 3 e 5%. A adição do RAP melhorou a resistência à deformação permanente e o SSFA melhorou o desempenho à fadiga das misturas recicladas nos teores testados. As misturas asfálticas recicladas apresentaram os maiores índices de circularidade. A incorporação do RAP proporcionou redução de custos das misturas asfálticas e a adição do SSFA não acarretou aumento significativo. Portanto, as misturas recicladas se apresentaram mais viáveis tecnicamente, ambientalmente e economicamente que a mistura asfáltica tradicional, principalmente a mistura com 3% de SSFA. |
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Viabilidade de misturas asfálticas recicladas com ácido graxo da borra do óleo de soja.Viability of recycled asphalt mixtures with soybean oil sludge fatty acid.Misturas AsfálticasAgente RejuvenescedorReologiaDesempenho MecânicoCustosÍndice de CircularidadeAsphalt MixturesRheologyCostsRejuvenating agentMechanical PerformanceCircularity IndexEngenharia CiviA crescente demanda por matérias-primas e energia, e o aumento da população justificam o emprego da economia circular, que busca redução do impacto ambiental e ganhos econômicos. A utilização do pavimento asfáltico reciclado (Reclaimed Asphalt Pavement - RAP) na produção de misturas asfálticas a quente (Hot Asphalt Mixtures – HMA) tem sido empregada na pavimentação devido à escassez de materiais virgens. Entretanto, o emprego de percentuais elevados de RAP é condicionado à sua suscetibilidade a falhas sob baixas temperaturas e ao dano por fadiga. A adição de agentes rejuvenescedores pode restaurar parcialmente as propriedades envelhecidas do ligante recuperado. Nesse sentido, pesquisas que abordem análises com resíduos e subprodutos industriais são necessárias para trazer soluções que fomentem a tendência de se trabalhar numa perspectiva de economia circular, que é baseada na economia e na circulação de resíduos e subprodutos entre os diversos setores, inclusive a engenharia de pavimentação. Este trabalho avaliou o uso do ácido graxo da borra do óleo de soja (SSFA) como agente rejuvenescedor para misturas asfálticas recicladas, assim como analisou a viabilidade técnica, econômica e ambiental quanto à circularidade. Esta última, considerando o potencial de circularidade dos materiais. Na primeira etapa foi realizada a caracterização do ligante por meio de ensaios de penetração, ponto de amolecimento, viscosidade rotacional, performance grade (PG); antes e após o envelhecimento a curto prazo (RTFO), e multiple stress creep recovery (MSCR). A segunda etapa correspondeu à análise mecânica das misturas por meio dos ensaios de resistência à tração, suscetibilidade à umidade, módulo de resiliência, módulo dinâmico, fadiga e deformação permanente; na terceira etapa foi realizada uma análise de circularidade e na quarta etapa um estudo comparativo analisando o custo de produção dessas. Os resultados apontaram efeito rejuvenescedor do SSFA e este foi usado como modificador das misturas asfálticas recicladas com 40% de RAP em teores de 0, 3 e 5%. A adição do RAP melhorou a resistência à deformação permanente e o SSFA melhorou o desempenho à fadiga das misturas recicladas nos teores testados. As misturas asfálticas recicladas apresentaram os maiores índices de circularidade. A incorporação do RAP proporcionou redução de custos das misturas asfálticas e a adição do SSFA não acarretou aumento significativo. Portanto, as misturas recicladas se apresentaram mais viáveis tecnicamente, ambientalmente e economicamente que a mistura asfáltica tradicional, principalmente a mistura com 3% de SSFA.The growing demand for raw materials and energy, and the increase in population justify the use of the circular economy, which seeks to reduce environmental impact and economic gains. The use of recycled asphalt pavement (Reclaimed Asphalt Pavement - RAP) in the production of hot asphalt mixes (Hot Asphalt Mixtures - HMA) has been used in paving due to the scarcity of virgin materials. However, the use of high percentages of RAP is conditioned to its susceptibility to failure at low temperatures and to fatigue damage. The addition of rejuvenating agents can partially restore the aged properties of the recovered binder. Hence, researching industrial waste and by-products are necessary to bring solutions that foster the tendency to work from a circular economy perspective, which is based on the economy and the circulation of waste and by-products between different sectors, including road engineering. This work evaluated the use of soybean oil sludge fatty acid (SSFA) as a rejuvenating agent for recycled asphalt mixtures, as well as analyzed the technical, economic and environmental feasibility regarding the circularity of these materials. In the first step, the characterization of the binder was carried out through penetration tests, softening point, rotational viscosity, performance grade (PG); before and after short-term aging (RTFO), and multiple stress creep recovery (MSCR). The second stage corresponded to the mechanical analysis of the mixtures through tests of tensile strength, susceptibility to moisture, resilience modulus, dynamic modulus, fatigue, and permanent deformation; in the third stage an analysis of circularity was carried out and in the fourth stage a comparative study was carried out analyzing the cost of production of these. The results showed a rejuvenating effect of SSFA and it was used as a modifier of recycled asphalt mixtures with 40% RAP in levels of 0, 3 and 5%. The addition of RAP improved the resistance to permanent deformation and the SSFA improved the fatigue performance of the recycled mixtures at the tested grades. The recycled asphalt mixtures presented the highest circularity indexes. The incorporation of accruals increased as accrued SSFA costs did not increase the increase. Therefore, the recycled mixes were more technically, environmentally and economically viable than the traditional asphalt mix, especially the mix with 3% SSFA.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRNPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTALUFCGLUCENA, Lêda Christiane de Figueirêdo Lopes.LOPES LUCENA, L. C. DE FIGUEIRÊDO.http://lattes.cnpq.br/2234702016679131LUCENA, Luciana de Figueirêdo Lopes.LUCENA, L.F.L.http://lattes.cnpq.br/5893551656862490BRITO, Lélio Antônio Teixeira.BRITO, L. A. T.http://lattes.cnpq.br/2156590638853724RODRIGUES, John Kennedy Guedes.RODRIGUES, J. K. G.http://lattes.cnpq.br/7834302744515283MELO NETO, Osires de Medeiros.2022-02-252022-06-09T14:41:33Z2022-06-092022-06-09T14:41:33Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/25583MELO NETO, Osires de Medeiros. Viabilidade de misturas asfálticas recicladas com ácido graxo da borra do óleo de soja. 2022. 120 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) – Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2022.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-06-09T14:42:46Zoai:localhost:riufcg/25583Biblioteca 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:48512022-06-09T14:42:46Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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