Contribuições ao estudo das propriedades de misturas asfálticas produzidas com ligante modificado por adição de lignina.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: MENDONÇA, Ana Maria Gonçalves Duarte.
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
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/17886
Resumo: A utilização de modificadores em ligantes asfálticos e consequentemente em misturas asfálticas tem crescido consideravelmente nos últimos anos objetivando a melhoria do comportamento mecânico e consequentemente do desempenho funcional dos pavimentos, aumentando a resistência ao acúmulo de deformações permanente e ao aparecimento de trincas por fadiga e de contração térmica, retardando o envelhecimento prematuro. Devido às propriedades antioxidantes, a lignina tem sido utilizada como aditivo ao ligante asfáltico apresentando resultados promissores no que concerne ao aumento da resistência a deformações plásticas das misturas asfálticas. Assim, este estudo objetivou avaliar o desempenho de misturas asfálticas produzidas com ligante modificado por adição de lignina proveniente da serragem de Pinus e Eucalipto nos teores de 3% ,6% e 9%. Foram realizados ensaios de caracterização física (penetração, ponto de amolecimento e índice susceptibilidade térmica) e reológica (viscosidade rotacional, Grau de Desempenho (PG), Fluência e Recuperação Sobre Tensão Múltipla – MSCR, Varredura de Amplitude Linear – LAS) do ligante puro, do AMP 55/75-E e do ligante modificado por adição de lignina Pinus e Eucalipto e caracterização mecânica das misturas produzidas com o ligante modificado por adição de lignina (Resistência a Tração – RT, Módulo de Resiliência – MR, Dano por Umidade Induzida – Lottman e Módulo Dinâmico – MD). Os resultados indicaram que a modificação do ligante contribuiu para melhoria das propriedades físicas, químicas e para o aumento da vida de fadiga, da resistência às deformações permanentes e retardaram o processo de envelhecimento. Quanto as propriedades das misturas asfálticas, observou-se que a modificação do ligante interferiu de maneira positiva nas propriedades mecânicas, contribuindo para obtenção de maior resistência a deformação permanente quando submetidos a altas temperaturas, maior resistência ao desgaste e menor susceptibilidade a umidade, destacando-se o teor de adição de 3% de Lignina Pinus, por proporcionar resultados mais promissores em termos de propriedades do ligante e das misturas asfálticas analisadas. Desse modo, o uso da lignina é uma opção viável do ponto de vista técnico, ambiental por reduzir o descarte inapropriado do material no meio ambiente e econômico por agregar valor comercial a um resíduo industrial que pode ser utilizado para a modificação de ligantes, indicando ainda que as misturas produzidas com esse polímero natural pode ser uma alternativa a misturas asfálticas convencionais, principalmente para regiões de clima tropical.
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spelling Contribuições ao estudo das propriedades de misturas asfálticas produzidas com ligante modificado por adição de lignina.Contributions to the study of the properties of asphalt mixtures produced with modified binder by adding lignin.Misturas AsfálticasModificadorPropriedades MecânicasPolímero NaturalAsphaltic MixturesModifierMechanical PropertiesNatural PolymerEngenhariaA utilização de modificadores em ligantes asfálticos e consequentemente em misturas asfálticas tem crescido consideravelmente nos últimos anos objetivando a melhoria do comportamento mecânico e consequentemente do desempenho funcional dos pavimentos, aumentando a resistência ao acúmulo de deformações permanente e ao aparecimento de trincas por fadiga e de contração térmica, retardando o envelhecimento prematuro. Devido às propriedades antioxidantes, a lignina tem sido utilizada como aditivo ao ligante asfáltico apresentando resultados promissores no que concerne ao aumento da resistência a deformações plásticas das misturas asfálticas. Assim, este estudo objetivou avaliar o desempenho de misturas asfálticas produzidas com ligante modificado por adição de lignina proveniente da serragem de Pinus e Eucalipto nos teores de 3% ,6% e 9%. Foram realizados ensaios de caracterização física (penetração, ponto de amolecimento e índice susceptibilidade térmica) e reológica (viscosidade rotacional, Grau de Desempenho (PG), Fluência e Recuperação Sobre Tensão Múltipla – MSCR, Varredura de Amplitude Linear – LAS) do ligante puro, do AMP 55/75-E e do ligante modificado por adição de lignina Pinus e Eucalipto e caracterização mecânica das misturas produzidas com o ligante modificado por adição de lignina (Resistência a Tração – RT, Módulo de Resiliência – MR, Dano por Umidade Induzida – Lottman e Módulo Dinâmico – MD). Os resultados indicaram que a modificação do ligante contribuiu para melhoria das propriedades físicas, químicas e para o aumento da vida de fadiga, da resistência às deformações permanentes e retardaram o processo de envelhecimento. Quanto as propriedades das misturas asfálticas, observou-se que a modificação do ligante interferiu de maneira positiva nas propriedades mecânicas, contribuindo para obtenção de maior resistência a deformação permanente quando submetidos a altas temperaturas, maior resistência ao desgaste e menor susceptibilidade a umidade, destacando-se o teor de adição de 3% de Lignina Pinus, por proporcionar resultados mais promissores em termos de propriedades do ligante e das misturas asfálticas analisadas. Desse modo, o uso da lignina é uma opção viável do ponto de vista técnico, ambiental por reduzir o descarte inapropriado do material no meio ambiente e econômico por agregar valor comercial a um resíduo industrial que pode ser utilizado para a modificação de ligantes, indicando ainda que as misturas produzidas com esse polímero natural pode ser uma alternativa a misturas asfálticas convencionais, principalmente para regiões de clima tropical.The use of modifiers in asphaltic binders and, consequently, in asphaltic mixtures, has considerably increased aiming at the improvement of the mechanical behavior and functional performance of pavements, increasing the resistance to permanent deformations and to cracks by fatigue and thermal contraction, and also retarding premature aging. Due to the antioxidant properties, the lignin has been used as a modifier to the asphaltic binder, providing promising results regarding the improvement of resistance to plastic deformations of asphaltic mixtures. Thus, this study aimed at evaluating the performance of asphaltic mixtures produced with binder modified with lignin from the sawdust of pine and eucalyptus in the contents of 3% ,6%, and 9%. Physical (penetration, softening point, and thermal susceptibility) and rheological characterization tests (rotational viscosity, performance grade – PG, fluency and multiple stress creep recovery – MSCR, linear amplitude sweep – LAS) were performed on the pure binder, polymer modified asphalt (PMA) 55/75-E, and binder modified by lignin from pine and eucalyptus; mechanical characterization of the mixtures produced with the modified binder (tensile strength – TS, resilient modulus – RM, moisture-induced damage – Lottman, and dynamic modulus – DM) was also performed. The results indicated that the modified binder provided improvements to physical and chemical properties, increase in the fatigue life and resistance to permanent deformation, and delayed aging process. Regarding the properties of asphalt mixtures, the binder modification positively affected the mechanical properties, contributing to higher resistance to permanent deformation under high temperatures, high abrasion resistance, and lower susceptibility to humidity; the 3% content of pine lignin provided promising results regarding the properties of the binder and asphaltic mixtures analyzed. Therefore, the use of lignin is technically viable, environmentally friendly, as it enables reduction of the inappropriate discharge of material in the environment, and economically viable, as it adds commercial value to an industrial residue. Thus, the mixtures produced with natural polymer can be an alternative to conventional asphaltic mixtures, mainly in regions of tropical climate.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE PROCESSOSUFCGRODRIGUES, John Kennedy Guedes.RODRIGUES, J. K. G.http://lattes.cnpq.br/7834302744515283SILVA, José Bezerra da.OLIVEIRA, Danielle do Nascimento Silva.SILVA FILHO, Edmilson Dantas da.COSTA, Fabiana Xavier.MENDONÇA, Ana Maria Gonçalves Duarte.2020-02-282021-03-30T13:52:00Z2021-03-302021-03-30T13:52:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/17886MENDONÇA, A. M. G. D. Contribuições ao estudo das propriedades de misturas asfálticas produzidas com ligante modificado por adição de lignina. 2020. 182 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil 2020. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/17886porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2022-11-08T18:22:48Zoai:localhost:riufcg/17886Biblioteca 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:48512022-11-08T18:22:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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