Este trabalho apresenta uma pesquisa experimental que buscou o entendimento dos fatores influentes no desempenho de misturas asfálticas preparadas com incorporação de borracha reciclada de pneus. Foram estudados tanto os ligantes modificados (asfalto-borracha) e misturas preparadas com tais ligantes, como as misturas tipo agregado-borracha. As misturas de ligantes modificados com borracha (processo úmido) foram preparadas em laboratório e caracterizadas segundo ensaios tradicionais e da Metodologia SUPERPAVETM. Para as misturas agregado-borracha (processo seco) foram preparadas e ensaiadas, misturas tipo concreto asfáltico variando-se os principais fatores intervenientes no desempenho, tais como: granulometria da borracha e do agregado, tempo de digestão da borracha e percentual de borracha. Para caracterização e verificação de desempenho, realizaram-se os ensaios da Metodologia Marshall, ensaios de resistência à tração, módulo de resiliência à compressão diâmetral, fadiga à tensão controlada, adesividade (Metodologia Lottman Modificada), abrasão (Cântabro) e deformação permanente (creep dinâmico e simulador tipo LCPC). Foi construído, também, um pequeno trecho experimental comparativo, para verificação de aspectos executivos e monitoramento de superfície (com borracha-agregado). Os resultados obtidos demonstraram a superioridade tanto dos ligantes modificados quanto das misturas asfálticas preparadas com tais ligantes. Pode-se afirmar que a adição de 12 a 18% de borracha ao ligante, leva à produção de misturas com maior resistência à fadiga e a deformações permanentes e maior durabilidade A incorporação de borracha, através do processo seco, melhora as características de resistência à fadiga e ao trincamento térmico, devido à menor sensibilidade a variações de temperatura. O efeito do tempo de digestão mostrou-se altamente relevante no comportamento das misturas. As medidas de macrotextura in situ indicaram que o revestimento tipo borracha-agregado possui características funcionais melhores que as do trecho comparativo em concreto asfáltico convencional. Ficou evidente a existência de viabilidade técnica para execução de revestimentos com a utilização de borracha reciclada, tanto com o emprego do processo úmido quanto seco.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-01-18Bitstream added on 2014-06-13T20:15:02Z : No. of bitstreams: 1 almeidajunior_af_me_bauru.pdf: 1069638 bytes, checksum: 39c404074c23e6656f61d9ae6f57a80a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Diante do crescimento populacional considerável e consequentemente uma maior demanda por produtos industrializados, com ciclos de vida cada vez menores, é de fundamental importância buscar alternativas que minimizem as agressões e as degradações ao meio ambiente. Neste contexto, é importante apontar os pneus inservíveis, pois se abandonados ou dispostos inadequadamente, além de se tornarem um passive ambiental, causam sérios problemas ao meio ambiente, à paisagem urbana e à saude da população. Assim este trabalho faz uma análise comparativa utilizando dados laboratoriais referentes às características do asfalto borracha (em três composições de asfalto com 15%, 18% e 20% de borracha triturada), comparando-as com as do asfalto modificado convencional, utilizado no Brasil na atualidade (asfalto modificado com polímeros SBS) que atende a especificação atual do DNIT 129/2010. As características e os comportamentos foram avaliados com os ensaios de penetração, ponto de amolecimento e fulgor, viscosidade, recuperação elástica e separação de fases. Através dos ensaios, conclui-se que os dois matérias possuem características distintas, como por exemplo, no que diz respeito à penetração e ao ponto de amolecimento, com comportamento inversamente propocional, quanto maior o ponto de amolecimento menor a penetração, quanto à viscosidade essa conclusão também pode ser aplicada, isto é, quanto maior o teor de borracha maior a consistência, nos ensaios de separaçãode fases, nota-se que quanto maior o teor da borracha maior é a separação, já nos ensaios de recuperação elástica os valores foram próximo dos 50% / Given the considerable population growth and consequently a greater demand for industrial products, with the cycles ever smaller, it is very important to seek alternatives that minimeze the aggression and the degradation of the environment. In this context it is important to point out the tire, it is abandoned or disposed of improperly, and become an environmental liabitity, cause serious problems for the environment, landscape and people's health. So this paper makes a comparative analysis using laboratory data regarding the characteristics of the asphalt rubber (three asphalt compositions with 15%, 18% and 20% crumb rubber), comparing them with those of conventional modified asphalt, used in Brazil today (SBS polymer modified asphalt) that meets the current specification of DNIT 129/2010. The characteristics and performance were evaluated according to the tests of penetration, softening point and flash, viscosity, elastic recoveru and separation of phases. Through trials, it was conclused that the two materials have distinct characteristics, such as with regard to penetration and the softening point, to conduct inversely, the softening point of less penetration, such as the viscosity conclusion can also be applied, ie the higher the rubber content greater consistency in testing phase separation, it is noted that rubber content the greater the separation already during the testing of elastic recovery values were around 50%

Este trabalho apresenta uma pesquisa experimental que buscou o entendimento dos fatores influentes no desempenho de misturas asfálticas preparadas com incorporação de borracha reciclada de pneus. Foram estudados tanto os ligantes modificados (asfalto-borracha) e misturas preparadas com tais ligantes, como as misturas tipo agregado-borracha. As misturas de ligantes modificados com borracha (processo úmido) foram preparadas em laboratório e caracterizadas segundo ensaios tradicionais e da Metodologia SUPERPAVETM. Para as misturas agregado-borracha (processo seco) foram preparadas e ensaiadas, misturas tipo concreto asfáltico variando-se os principais fatores intervenientes no desempenho, tais como: granulometria da borracha e do agregado, tempo de digestão da borracha e percentual de borracha. Para caracterização e verificação de desempenho, realizaram-se os ensaios da Metodologia Marshall, ensaios de resistência à tração, módulo de resiliência à compressão diâmetral, fadiga à tensão controlada, adesividade (Metodologia Lottman Modificada), abrasão (Cântabro) e deformação permanente (creep dinâmico e simulador tipo LCPC). Foi construído, também, um pequeno trecho experimental comparativo, para verificação de aspectos executivos e monitoramento de superfície (com borracha-agregado). Os resultados obtidos demonstraram a superioridade tanto dos ligantes modificados quanto das misturas asfálticas preparadas com tais ligantes. Pode-se afirmar que a adição de 12 a 18% de borracha ao ligante, leva à produção de misturas com maior resistência à fadiga e a deformações permanentes e maior durabilidade A incorporação de borracha, através do processo seco, melhora as características de resistência à fadiga e ao trincamento térmico, devido à menor sensibilidade a variações de temperatura. O efeito do tempo de digestão mostrou-se altamente relevante no comportamento das misturas. As medidas de macrotextura in situ indicaram que o revestimento tipo borracha-agregado possui características funcionais melhores que as do trecho comparativo em concreto asfáltico convencional. Ficou evidente a existência de viabilidade técnica para execução de revestimentos com a utilização de borracha reciclada, tanto com o emprego do processo úmido quanto seco.

Este trabalho apresenta uma pesquisa experimental que buscou o entendimento dos fatores influentes no desempenho de misturas asfálticas preparadas com incorporação de borracha reciclada de pneus. Foram estudados tanto os ligantes modificados (asfalto-borracha) e misturas preparadas com tais ligantes, como as misturas tipo agregado-borracha. As misturas de ligantes modificados com borracha (processo úmido) foram preparadas em laboratório e caracterizadas segundo ensaios tradicionais e da Metodologia SUPERPAVETM. Para as misturas agregado-borracha (processo seco) foram preparadas e ensaiadas, misturas tipo concreto asfáltico variando-se os principais fatores intervenientes no desempenho, tais como: granulometria da borracha e do agregado, tempo de digestão da borracha e percentual de borracha. Para caracterização e verificação de desempenho, realizaram-se os ensaios da Metodologia Marshall, ensaios de resistência à tração, módulo de resiliência à compressão diâmetral, fadiga à tensão controlada, adesividade (Metodologia Lottman Modificada), abrasão (Cântabro) e deformação permanente (creep dinâmico e simulador tipo LCPC). Foi construído, também, um pequeno trecho experimental comparativo, para verificação de aspectos executivos e monitoramento de superfície (com borracha-agregado). Os resultados obtidos demonstraram a superioridade tanto dos ligantes modificados quanto das misturas asfálticas preparadas com tais ligantes. Pode-se afirmar que a adição de 12 a 18% de borracha ao ligante, leva à produção de misturas com maior resistência à fadiga e a deformações permanentes e maior durabilidade A incorporação de borracha, através do processo seco, melhora as características de resistência à fadiga e ao trincamento térmico, devido à menor sensibilidade a variações de temperatura. O efeito do tempo de digestão mostrou-se altamente relevante no comportamento das misturas. As medidas de macrotextura in situ indicaram que o revestimento tipo borracha-agregado possui características funcionais melhores que as do trecho comparativo em concreto asfáltico convencional. Ficou evidente a existência de viabilidade técnica para execução de revestimentos com a utilização de borracha reciclada, tanto com o emprego do processo úmido quanto seco.

As misturas asfálticas do tipo SMA apresentam granulometria descontínua, composta por uma maior fração de agregados graúdos, uma rica massa de ligante/fíler (mastique) e aproximadamente 4% de volume de vazios. Possuem um esqueleto pétreo de alta estabilidade devido ao contato pedra-pedra, que proporciona uma maior resistência à deformação permanente. Geralmente o teor de ligante asfáltico é superior a 6%, formando uma película asfáltica mais espessa. São utilizadas fibras para evitar o escorrimento do ligante durante as etapas de produção e lançamento e, geralmente, são usados asfaltos modificados por polímero. Esta pesquisa tem por objetivo avaliar se o ligante asfalto-borracha possibilita misturas asfálticas SMA capazes de atender aos valores limites de aceitação e, por meio de ensaios de laboratório (resistência à tração, módulo de resiliência, fadiga e deformação permanente em simulador de tráfego), comparar o comportamento de misturas SMA com diferentes tipos de ligante (asfalto convencional CAP 20, modificado por polímero e asfalto-borracha) com um concreto asfáltico convencional de granulometria contínua (Faixa C do DNER). Os resultados obtidos apresentam o comportamento de uma mistura SMA com asfalto-borracha muito mais próximo de misturas SMA produzidas com um ligante modificado por polímero do que com um asfalto convencional. / SMA is a gap-graded asphalt mixture with a large proportion of high quality coarse aggregate, a high content of mastic (binder/filler), and approximately 4% of air voids. The larger proportion of coarse aggregate provides a greater stone-to-stone contact, which results in a mixture more resistant to permanent deformation than the conventional Hot Mix Asphalt (HMA). The asphalt content is typically greater than 6.0 percent, which increases the film thickness. Fibers are used to prevent drainage of the asphalt binder during the HMA production and placement, and polymer-modified asphalt cements are usually used. This research aims to evaluate if an asphalt-rubber binder produces SMA mixtures able to meet the technical requirements. The behavior of SMA mixtures produced with different binders (conventional AC-20, polymermodified, and asphalt-rubber) is analyzed based on laboratory tests (tensile strength, resilient modulus, fatigue, and permanent deformation in a traffic simulator) and compared to the behavior of a conventional dense-graded HMA The results show that the behavior of SMA mixtures produced with asphalt-rubber is much closer to SMA mixtures produced with polymer-modified binder than conventional asphalts.

Este trabalho tem por objetivo avaliar o desempenho mecânico de misturas asfálticas densas quando submetidas ao processo de envelhecimento a curto prazo, em laboratório. Foram usados três tipos de cimento asfáltico : cimento asfáltico de petróleo (CAP 20 puro), cimento asfáltico modificado com 4,5% de polímero SBS (Styrene Butadiene Styrene) e cimento asfáltico modificado com 20,0% borracha reciclada de pneu (BRP). A curva granulométrica adotada é o centro da faixa \"C\" da especificação federal (DNER, 1997). Para simular o processo de envelhecimento a curto prazo durante as fases de estocagem, mistura, aplicação e construção, as misturas asfálticas foram acondicionadas de maneira solta em estufa de verificação por um período de 4 e 8 horas, a uma temperatura de 135ºC. Após o envelhecimento as misturas foram compactadas de acordo com o método de ensaio Marshall e submetidas aos ensaios mecânicos. Os resultados de ensaio de fluência por compressão uniaxial dinâmica mostraram que, em relação aos asfaltos puros, as misturas modificadas apresentam deformação total menor, quando submetidas ao processo de envelhecimento a curto prazo. Os resultados de ensaio de módulo de resiliência não permitiram distinguir claramente a influência do processo de envelhecimento a curto prazo nas misturas asfálticas modificadas com borracha. Já para as misturas modificadas com polímero, o módulo de resiliência aumentou quando estas misturas foram submetidas ao processo de envelhecimento a curto prazo. / The purpose of this research is to evaluate the modification of some mechanical properties of dense asphalt mixes due to short-term asphalt aging. Three type of binder were tested : CAP 20 asphalt cement (Petrol Asphalt Cement - 20, brazilian specification), SBS polymer-modified asphalt (Styrene Butadiene Styrene 4.5% + CAP 20) and recycled tire rubber-modified asphalt (rubber 20% + CAP 20). The grain size distribution of the aggregate conforms to grade \"C\" of the brazilian standard for bituminous concrete (DNER - Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, 1997). In order to simulate the aging phenomenon that occurs during asphalt storage, mixture production, placement and compaction, the specimens of loose mixture were placed over a tray in a ventilated oven at 135ºC for 4 or 8 hours. After the aging period, if applicable, the mixture was compacted according to the Marshal method. Immediately after the compaction process the specimens were tested for uniaxial dynamic creep, tension by diametral compression, and resilience by dynamic diametral compression. Results of uniaxial dynamic creep test had shown that, after laboratory short-term aging, the total deformation accumulated by polymer or rubber modified mixtures are smaller than total deformation for plain asphalt. Resilient modulus tests, for rubber modified asphalts, were not conclusive about differences between mixtures before and after aging. However, for polymer modifiedasphalts, the resilient modulus increased as effect of short-term aging.

A produção de um ligante modificado com a borracha de pneus usados tem-se tornado viável em virtude do aumento da rigidez a temperaturas elevadas e da flexibilidade a baixas temperaturas que ele proporciona no revestimento dos pavimentos flexíveis, contribuindo para amenizar dois dos principais defeitos que afetam este tipo de pavimento, a saber, a deformação permanente nas trilhas de roda e as trincas por fadiga. Em acréscimo, consegue-se diminuir a quantidade de pneus dispostos em aterros sanitários, disponibilizando espaço e evitando problemas ambientais e de saúde pública, pois o acúmulo de pneus facilita a procriação de insetos e de outros vetores de doenças. Utilizando-se ensaios tradicionais e ensaios do método Superpave, neste trabalho são analisados os efeitos dos principais fatores que condicionam o comportamento do ligante asfalto-borracha (teor granulometria das partículas de borracha, tempo e temperatura de mistura, mantida constante em 155ºC) e as alterações nas propriedades físicas do ligante asfalto-borracha durante o tempo de armazenamento. / The production of a modified binder with used tire has become possible because of the increase in the stiffness at high temperature and the flexibility at low temperature that it brings to the surface layers of flexible pavements. The asphalt-rubber binders help to prevent two of the most important problems that affect flexible pavements, that is, the permanent deformation in the wheel tracks and fatigue cracking. In addition, it is possible to reduce the amount of tires disposed in sanitary landfills, increasing the service-life and avoiding environmental and health problems. Using traditional tests and tests of the Superpave method, this study analyses the effects of the main factors that affects the behavior of the asphalt-rubber binder (content and gradation of rubber particles, reaction temperature fixed in 155ºC and time) and the changes in the physical properties of asphalt-rubber binder during the storage time.

A produção de um ligante modificado com a borracha de pneus usados tem-se tornado viável em virtude do aumento da rigidez a temperaturas elevadas e da flexibilidade a baixas temperaturas que ele proporciona no revestimento dos pavimentos flexíveis, contribuindo para amenizar dois dos principais defeitos que afetam este tipo de pavimento, a saber, a deformação permanente nas trilhas de roda e as trincas por fadiga. Em acréscimo, consegue-se diminuir a quantidade de pneus dispostos em aterros sanitários, disponibilizando espaço e evitando problemas ambientais e de saúde pública, pois o acúmulo de pneus facilita a procriação de insetos e de outros vetores de doenças. Utilizando-se ensaios tradicionais e ensaios do método Superpave, neste trabalho são analisados os efeitos dos principais fatores que condicionam o comportamento do ligante asfalto-borracha (teor granulometria das partículas de borracha, tempo e temperatura de mistura, mantida constante em 155ºC) e as alterações nas propriedades físicas do ligante asfalto-borracha durante o tempo de armazenamento. / The production of a modified binder with used tire has become possible because of the increase in the stiffness at high temperature and the flexibility at low temperature that it brings to the surface layers of flexible pavements. The asphalt-rubber binders help to prevent two of the most important problems that affect flexible pavements, that is, the permanent deformation in the wheel tracks and fatigue cracking. In addition, it is possible to reduce the amount of tires disposed in sanitary landfills, increasing the service-life and avoiding environmental and health problems. Using traditional tests and tests of the Superpave method, this study analyses the effects of the main factors that affects the behavior of the asphalt-rubber binder (content and gradation of rubber particles, reaction temperature fixed in 155ºC and time) and the changes in the physical properties of asphalt-rubber binder during the storage time.

Este trabalho tem por objetivo avaliar o desempenho mecânico de misturas asfálticas densas quando submetidas ao processo de envelhecimento a curto prazo, em laboratório. Foram usados três tipos de cimento asfáltico : cimento asfáltico de petróleo (CAP 20 puro), cimento asfáltico modificado com 4,5% de polímero SBS (Styrene Butadiene Styrene) e cimento asfáltico modificado com 20,0% borracha reciclada de pneu (BRP). A curva granulométrica adotada é o centro da faixa \"C\" da especificação federal (DNER, 1997). Para simular o processo de envelhecimento a curto prazo durante as fases de estocagem, mistura, aplicação e construção, as misturas asfálticas foram acondicionadas de maneira solta em estufa de verificação por um período de 4 e 8 horas, a uma temperatura de 135ºC. Após o envelhecimento as misturas foram compactadas de acordo com o método de ensaio Marshall e submetidas aos ensaios mecânicos. Os resultados de ensaio de fluência por compressão uniaxial dinâmica mostraram que, em relação aos asfaltos puros, as misturas modificadas apresentam deformação total menor, quando submetidas ao processo de envelhecimento a curto prazo. Os resultados de ensaio de módulo de resiliência não permitiram distinguir claramente a influência do processo de envelhecimento a curto prazo nas misturas asfálticas modificadas com borracha. Já para as misturas modificadas com polímero, o módulo de resiliência aumentou quando estas misturas foram submetidas ao processo de envelhecimento a curto prazo. / The purpose of this research is to evaluate the modification of some mechanical properties of dense asphalt mixes due to short-term asphalt aging. Three type of binder were tested : CAP 20 asphalt cement (Petrol Asphalt Cement - 20, brazilian specification), SBS polymer-modified asphalt (Styrene Butadiene Styrene 4.5% + CAP 20) and recycled tire rubber-modified asphalt (rubber 20% + CAP 20). The grain size distribution of the aggregate conforms to grade \"C\" of the brazilian standard for bituminous concrete (DNER - Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, 1997). In order to simulate the aging phenomenon that occurs during asphalt storage, mixture production, placement and compaction, the specimens of loose mixture were placed over a tray in a ventilated oven at 135ºC for 4 or 8 hours. After the aging period, if applicable, the mixture was compacted according to the Marshal method. Immediately after the compaction process the specimens were tested for uniaxial dynamic creep, tension by diametral compression, and resilience by dynamic diametral compression. Results of uniaxial dynamic creep test had shown that, after laboratory short-term aging, the total deformation accumulated by polymer or rubber modified mixtures are smaller than total deformation for plain asphalt. Resilient modulus tests, for rubber modified asphalts, were not conclusive about differences between mixtures before and after aging. However, for polymer modifiedasphalts, the resilient modulus increased as effect of short-term aging.

As misturas asfálticas do tipo SMA apresentam granulometria descontínua, composta por uma maior fração de agregados graúdos, uma rica massa de ligante/fíler (mastique) e aproximadamente 4% de volume de vazios. Possuem um esqueleto pétreo de alta estabilidade devido ao contato pedra-pedra, que proporciona uma maior resistência à deformação permanente. Geralmente o teor de ligante asfáltico é superior a 6%, formando uma película asfáltica mais espessa. São utilizadas fibras para evitar o escorrimento do ligante durante as etapas de produção e lançamento e, geralmente, são usados asfaltos modificados por polímero. Esta pesquisa tem por objetivo avaliar se o ligante asfalto-borracha possibilita misturas asfálticas SMA capazes de atender aos valores limites de aceitação e, por meio de ensaios de laboratório (resistência à tração, módulo de resiliência, fadiga e deformação permanente em simulador de tráfego), comparar o comportamento de misturas SMA com diferentes tipos de ligante (asfalto convencional CAP 20, modificado por polímero e asfalto-borracha) com um concreto asfáltico convencional de granulometria contínua (Faixa C do DNER). Os resultados obtidos apresentam o comportamento de uma mistura SMA com asfalto-borracha muito mais próximo de misturas SMA produzidas com um ligante modificado por polímero do que com um asfalto convencional. / SMA is a gap-graded asphalt mixture with a large proportion of high quality coarse aggregate, a high content of mastic (binder/filler), and approximately 4% of air voids. The larger proportion of coarse aggregate provides a greater stone-to-stone contact, which results in a mixture more resistant to permanent deformation than the conventional Hot Mix Asphalt (HMA). The asphalt content is typically greater than 6.0 percent, which increases the film thickness. Fibers are used to prevent drainage of the asphalt binder during the HMA production and placement, and polymer-modified asphalt cements are usually used. This research aims to evaluate if an asphalt-rubber binder produces SMA mixtures able to meet the technical requirements. The behavior of SMA mixtures produced with different binders (conventional AC-20, polymermodified, and asphalt-rubber) is analyzed based on laboratory tests (tensile strength, resilient modulus, fatigue, and permanent deformation in a traffic simulator) and compared to the behavior of a conventional dense-graded HMA The results show that the behavior of SMA mixtures produced with asphalt-rubber is much closer to SMA mixtures produced with polymer-modified binder than conventional asphalts.