Desenvolvimento de ligantes asfálticos modificado com lignina como aditivo antienvelhecimento

• Autor(a) principal: Kenia Barros Batista
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AVTMCJ
• topic: Engenharia Mecânica; Engenharia mecânica; Intemperismo; Lignina

A degradação do asfalto é um problema importante e pesquisas com aditivos antienvelhecimento vêm sendo realizadas para mitigar a degradação pelo efeito da radiação solar. A lignina foi selecionada como aditivo antienvelhecimento pelo seu poder antioxidante ainda pouco explorado como modificador em ligantes asfálticos. As propriedades dos ligantes e agregados determinam o desempenho do pavimento asfaltíco. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da radiação solar, chuva e temperatura no envelhecimento de ligantes asfálticos modificados com diversos teores de lignina através de testes de intemperismo. Os ensaios foram realizados usando uma câmara de intemperismo com ciclo de radiação de xenônio, umidade e temperatura para simular o envelhecimento in situ do ligante asfáltico. Este foi caracterizado utilizando- se as técnicas de viscosidade Brookfield, ponto de amolecimento e penetração. As amostras foram envelhecidas por intemperismo com radiação de xenônio, e usando-se o Rolling Thin Film Oven Test, RTFOT, e Pressure Aging Vessel (PAV). Para avaliar a degradação, foram utilizadas as técnicas de análises térmica e reológica (reômetro de cisalhamento dinâmico e reômetro de fluência em viga), e a espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier FTIR. Foram realizados o ensaio Marshall, a determinação da resistência à tração e módulo de resiliência das misturas asfálticas confeccionadas com os ligantes modificados com lignina. A lignina aumentou a viscosidade Brookfield dos ligantes que apresentaram um índice de carbonila inferior e, portanto, uma maior resistência ao envelhecimento em relação ao ligante convencional, com exceção do ligante com teor de 4% de lignina após 200 horas de teste de intemperismo, este ligante aumentou sua estabilidade térmica após o Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT). A análise reológica via reômetro de cisalhamento dinâmico (DSR) mostrou que à medida que o teor de lignina no ligante aumentou, a amostra se tornou mais rígida. A lignina melhorou significativamente a resistência do asfalto ao craqueamento térmico a temperaturas até -12 °C. Para os testes em mistura asfáltica, os resultados mostraram que praticamente não houve alteração na estabilidade e fluência Marshall assim como na resistência a tração, porém, no ensaio do módulo de resiliência, as amostras modificadas com lignina, especialmente com teor de 6%, mostraram maior resistência à deformação plástica.