Estudo e caracterização de pavimentação asfáltica modificada empregando os polímeros elastoméricos látex de borracha natural (NRL) e estireno-butadieno-estireno (SBS) em sua composição

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Teixeira, Heloise Sasso
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/57444
Resumo: Orientadora: Profª. Dra. Thaís Helena Sydenstricker Flores-Sahagun
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spelling Corrêa, Harrison LourençoUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPEFlores-Sahagun, Thais Helena Sydenstricker, 1960-Teixeira, Heloise Sasso2024-05-09T17:50:41Z2024-05-09T17:50:41Z2018https://hdl.handle.net/1884/57444Orientadora: Profª. Dra. Thaís Helena Sydenstricker Flores-SahagunCoorientador: Prof. Dr. Harrison Lourenço CorrêaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais – PIPE. Defesa : Curitiba, 28/02/2018Inclui referências: p.98-101Resumo: A malha rodoviária é a principal via de transporte brasileira. Considerando que as rodovias pavimentadas possuem alto custo de manutenção, associado aos elevados índices de acidentes veiculares, muitas vezes ocasionados pela sua má conservação, é necessário adotar novas tecnologias para garantir a qualidade do asfalto. Neste âmbito surgem os asfaltos modificados por polímeros (AMP), que consistem na adição de materiais poliméricos capazes de melhor as propriedades mecânicas e físicas dos pavimentos. Sendo assim, o principal objetivo desta pesquisa é estudar misturas asfálticas modificadas com látex de borracha natural (NRL) e estireno-butadieno-estireno (SBS), visando melhorias em relação à pavimentação usual. Para tal, as misturas foram produzidas via úmida e submetidas aos ensaios convencionais de caracterização de ligante (ponto de amolecimento, ductilidade, penetração de agulha, viscosidade etc.) e a ensaios de espectroscopia de infravermelho e microscopia ótica a fim de verificar alterações nas blendas formadas. Em seguida, cada mistura foi usinada à quente para produção de corpos de prova, visando a verificar a resistência à tração por compressão diametral (RT) das misturas asfálticas modificadas por polímero. Para os ligantes modificados com 2,0%, 4,0% e 6,0% p/p de NRL foi possível observar um incremento na viscosidade conforme o teor de látex foi aumentado, além de melhorias nas propriedades de ductilidade, consistência e sensibilidade térmica. Esses materiais foram também facilmente dispersos na matriz asfáltica. Já os ligantes modificados com 2,0% p/p e 4,0% p/p de SBS apresentaram melhorias na consistência, ponto de amolecimento e viscosidade. Entretanto, a sensibilidade térmica obteve bons resultados apenas para o teor de 2,0% p/p. Para a mistura com 6,0% p/p de SBS não foi possível observar bons resultados, visto que não houve dispersão do polímero. A matriz tripla, contendo 2,0% de SBS e 4,0% p/p de NRL, obteve resultados favoráveis para todas as propriedades estudadas. Para o ensaio mecânico de resistência à tração observou-se, no geral, uma redução da resistência para as misturas contendo NRL e aumento para as misturas de SBS, com exceção da mistura contendo 6,0% p/p. Já a RT da matriz tripla aumentou em relação ao asfalto convencional. Portanto, este estudo mostrou que ligantes modificados por diferentes polímeros apresentam melhorias em diferentes propriedades mecânicas, e que quando unidos em uma mesma matriz agregam tais características, obtendo-se uma melhora significativa na qualidade do AMP em relação ao usual. Além disso, o uso de látex apresentou matrizes melhores dispersas, acarretando melhores propriedades físicas, as quais facilitam o processo de usinagem da pavimentação, sendo observado que a sua empregabilidade é mais favorável do que o uso de SBS.Abstract: Considering that the roads present high maintenance cost associated to an elevated accidents hazard index, many times occasioned by the bad maintenance, it is necessary to adopt new technologies to guarantee the quality of asphalt pavement. In this context there are the polymer modified asphalts (PMA) that consists of the addition of polymeric materials into asphalts that are capable of improving physical properties of pavements. Therefore, the main aim of this research is to study modified asphalt mixtures with natural rubber latex (NRL) and styrene-butadienestyrene copolymers (SBS) aiming improvements in relation to usual pavements. Mixtures were produced by the wet process and submitted to the conventional characterization tests for the binder (softening point, ductility, penetration, viscosity etc.) and infrared spectroscopy and optical microscopy were carried out to verify alterations in the formed blends. After, all mixtures were prepared in hot mix to produce specimen to traction resistance by diametral compression tests (RT) of the polymer modified asphalt mixtures. For binders containing 2.0%, 4.0% and 6.0% of NRL it was possible to observe a viscosity increment as the latex content was enhanced. Also, NRL was easily dispersed into the asphaltic matrix. Binders modified with 2.0% and 4.0% of SBS presented improvements in the consistency, softening point and viscosity. However, the thermal sensitivity showed good results only for the 2.0% content. The 6.0% mixture did not present good results because of the bad dispersion of the polymer. The triple matrix containing 2.0% of SBS and 4.0% of NRL showed favorable results to all properties studied. The mechanical tensile tests showed a decrease in the resistance of the mixtures containing NRL and an increase for the mixtures containing SBS, except for 6.0%. The triple matrix presented an enhancement in RT in relation to the conventional asphalt. This study showed that different polymer modified binders confer improvements in distinct mechanical properties and that when used in a same matrix result in better quality of PMA. Also, the use of latex resulted in better dispersed matrixes and therefore, better physical properties are obtained which facilitate the pavement preparation. Thus, latex was preferable to SBS as an asphalt modifier.1 recurso online : PDF.application/pdfEngenharia de Materiais e MetalurgiaPavimentos de asfaltoLatexPolimerosEstudo e caracterização de pavimentação asfáltica modificada empregando os polímeros elastoméricos látex de borracha natural (NRL) e estireno-butadieno-estireno (SBS) em sua composiçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - HELOISE SASSO TEIXEIRA.pdfapplication/pdf15609514https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/57444/1/R%20-%20D%20-%20HELOISE%20SASSO%20TEIXEIRA.pdfe5f7a2550c448d81293eac2a13381c12MD51open access1884/574442024-05-09 14:50:41.352open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/57444Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-05-09T17:50:41Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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