Análise do efeito de agentes rejuvenescedores encapsulados na autorregeneração da mistura asfáltica.
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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/27730 |
Resumo: | A autorregeneração é uma característica dos materiais asfálticos de reverter o processo de fissuração, retomando suas características iniciais, ao ser submetido a um esforço. Apesar deste fenômeno ocorrer naturalmente, ele está associado a fatores internos (propriedades químicas, energia superficial livre e propriedades volumétricas) e externos (tempo, temperatura, nível de dano e de carregamento, envelhecimento e umidade). Com isso, para ocorrer naturalmente seriam necessários períodos de repouso e ausência de tráfego para recuperação de um dano causado. Deste modo, para acelerar a autorregeneração e demandar menores períodos de interrupção de tráfego é necessário desenvolver mecanismos. Este trabalho avaliou o uso do ácido graxo (AGS) e da borra (BS) do óleo de soja como agentes rejuvenescedores encapsulados pelo procedimento de gelificação ionotrópica de alginato na presença de cálcio. Os rejuvenescedores foram escolhidos com base em seu potencial técnico e por se tratar de um resíduo com baixo valor econômico agregado. Quatro tipos de cápsulas foram produzidos: C/BS0,1 e C/BS0,2 (compostas por borra de soja); C/AGS0,1 e C/AGS0,2 (compostas por ácido graxo). A razão de rejuvenescedor/água variou em 0,1 e 0,2. Inicialmente foram avaliadas as propriedades das cápsulas obtidas por meio de seu diâmetro equivalente, uniformidade e resistência à compressão. Estas foram adicionadas à mistura em um teor de 0,6% do peso total da mistura. Após isso, o efeito dessa adição sobre o volume de vazios, a resistência à tração indireta, ao dano por umidade induzida, rigidez, deformação permanente e vida de fadiga foi avaliado. Por fim, a autorregeneração das misturas com e sem cápsulas foi avaliada por meio do ensaio Semicircular Bending Test - SCB, utilizando carregamento dinâmico e período de descanso de 24 horas. As cápsulas apresentaram resistência e uniformidade que viabilizam sua utilização. As adições não afetaram consideravelmente o volume de vazios, apresentaram efeitos benéficos no módulo de resiliência, na vida de fadiga e no dano por umidade. Embora tenham reduzido a resistência à deformação permanente, à tração e na carga máxima obtida na aplicação do SCB estático, todas as amostras apresentaram valores superiores ao mínimo exigido nas normativas vigentes. As cápsulas elevaram o percentual de regeneração com valores de 169%, 72%, 109% e 90% para as misturas com C/BS0,1; C/BS0,2; C/AGS0,1 e C/AGS0,2, respectivamente, enquanto que para a mistura sem cápsulas esse valor atingiu 62%. Diante disso, destaca-se a aplicabilidade técnica do ácido graxo e da borra do óleo de soja para utilização como rejuvenescedor encapsulado em adição às misturas asfálticas. |
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Análise do efeito de agentes rejuvenescedores encapsulados na autorregeneração da mistura asfáltica.Analysis of the effect of encapsulated rejuvenating agents on the self-regeneration of the asphalt mixture.AutorregeneraçãoAgente rejuvenescedorAgentes encapsuladosSelf-regenerationEncapsulated agentsRejuvenating agentGeotécnicaA autorregeneração é uma característica dos materiais asfálticos de reverter o processo de fissuração, retomando suas características iniciais, ao ser submetido a um esforço. Apesar deste fenômeno ocorrer naturalmente, ele está associado a fatores internos (propriedades químicas, energia superficial livre e propriedades volumétricas) e externos (tempo, temperatura, nível de dano e de carregamento, envelhecimento e umidade). Com isso, para ocorrer naturalmente seriam necessários períodos de repouso e ausência de tráfego para recuperação de um dano causado. Deste modo, para acelerar a autorregeneração e demandar menores períodos de interrupção de tráfego é necessário desenvolver mecanismos. Este trabalho avaliou o uso do ácido graxo (AGS) e da borra (BS) do óleo de soja como agentes rejuvenescedores encapsulados pelo procedimento de gelificação ionotrópica de alginato na presença de cálcio. Os rejuvenescedores foram escolhidos com base em seu potencial técnico e por se tratar de um resíduo com baixo valor econômico agregado. Quatro tipos de cápsulas foram produzidos: C/BS0,1 e C/BS0,2 (compostas por borra de soja); C/AGS0,1 e C/AGS0,2 (compostas por ácido graxo). A razão de rejuvenescedor/água variou em 0,1 e 0,2. Inicialmente foram avaliadas as propriedades das cápsulas obtidas por meio de seu diâmetro equivalente, uniformidade e resistência à compressão. Estas foram adicionadas à mistura em um teor de 0,6% do peso total da mistura. Após isso, o efeito dessa adição sobre o volume de vazios, a resistência à tração indireta, ao dano por umidade induzida, rigidez, deformação permanente e vida de fadiga foi avaliado. Por fim, a autorregeneração das misturas com e sem cápsulas foi avaliada por meio do ensaio Semicircular Bending Test - SCB, utilizando carregamento dinâmico e período de descanso de 24 horas. As cápsulas apresentaram resistência e uniformidade que viabilizam sua utilização. As adições não afetaram consideravelmente o volume de vazios, apresentaram efeitos benéficos no módulo de resiliência, na vida de fadiga e no dano por umidade. Embora tenham reduzido a resistência à deformação permanente, à tração e na carga máxima obtida na aplicação do SCB estático, todas as amostras apresentaram valores superiores ao mínimo exigido nas normativas vigentes. As cápsulas elevaram o percentual de regeneração com valores de 169%, 72%, 109% e 90% para as misturas com C/BS0,1; C/BS0,2; C/AGS0,1 e C/AGS0,2, respectivamente, enquanto que para a mistura sem cápsulas esse valor atingiu 62%. Diante disso, destaca-se a aplicabilidade técnica do ácido graxo e da borra do óleo de soja para utilização como rejuvenescedor encapsulado em adição às misturas asfálticas.Self-healing is a characteristic of asphalt materials to reverse the cracking process, resuming its initial characteristics, when subjected to a damage. Although this phenomenon occurs naturally, it is associated with internal factors (chemical properties, free surface energy and volumetric properties) and external factors (time, temperature, damage and loading level, aging and humidity). Based on these factors, to occur naturally, long periods of time would be required to recover from damage caused, for example, by fatigue in the layer of an asphalt coating. Thus, mechanisms for accelerating self-healing are needed. This work evaluated the use of fatty acid (AGS) and sludge (BS) from soybean oil as rejuvenating agents encapsulated by the ionotropic alginate gelation procedure in the presence of calcium. The rejuvenators were chosen based on their technical potential and because it is a waste with low added economic value. Four types of capsules were produced: C/BS0,1 and C/BS0,2 (composed of soybean dregs); C/AGS0,1 and C/AGS0,2 (composed of fatty acid). The rejuvenator/water ratio varied between 0.1 and 0.2. Initially, the properties of the capsules obtained through their equivalent diameter, uniformity and compressive strength were evaluated. These were added to the mixture at a content of 0.6%. After that, the effect of this addition on void volume, indirect tensile strength, induced moisture damage, stiffness, permanent deformation and fatigue life was evaluated. Finally, the self- regeneration of the mixtures with and without capsules was evaluated using the Semicircular Bending Test - SCB, using dynamic loading and a 24-hour rest period. The capsules presented resistance and uniformity that enable their use. The additions did not significantly affect the void volume, they showed beneficial effects on the resilience module, fatigue life and moisture damage, but reduced the resistance to permanent deformation and tensile, also showing reductions in the strength test performed by the static SCB. All samples increased the percentage of regeneration with values of 169%, 72%, 109% and 90% for mixtures with capsules C/BS0,1; C/BS0,2; C/AGS0,1 e C/AGS0,2, respectively, while for the mixture without capsules this value reached 62%. In view of this, the technical applicability of fatty acid and soybean oil sludge for use as an encapsulated rejuvenator in addition to asphalt mixtures stands out.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, Adriano Elísio de Figueiredo Lopes.LUCENA, ADRIANO ELÍSIO DE FIGUEIRÊDO LOPES.http://lattes.cnpq.br/4428634327768673BABADOPULOS, Lucas Feitosa de Albuquerque Lima.BABADOPULOS, L. F. A. L.BABADOPULOS, LUCAS F. A. L.http://lattes.cnpq.br/4032413277446483SILVA, Ingridy Minervina.2022-08-312022-11-04T18:58:05Z2022-11-042022-11-04T18:58:05Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27730SILVA, Ingridy Minervina. 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