Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O desenvolvimento de novas metodologias no campo da engenharia rodoviÃria tem sido uma preocupaÃÃo, visando à melhoria da qualidade das vias pavimentadas, tornando-as mais seguras e resistentes. Algumas inovaÃÃes introduzidas nesta Ãrea tem sido praticadas com a aplicaÃÃo de ligantes asfÃlticos (LAs) modificados, que tem demonstrado melhorar o desempenho destes, contribuindo para a reduÃÃo da formaÃÃo das trilhas de roda e das trincas tÃrmicas. Neste estudo, o ligante asfÃltico (LA) brasileiro oriundo do Campo Fazenda Alegre foi modificado por copolÃmero de etileno e acetato de vinila (EVA) virgem, resÃduo da indÃstria de calÃados (EVAR) e fibra de coco (FC). Aditivos, como o lÃquido da castanha de caju (LCC) e o Ãleo extensor (OE) foram utilizados para melhorar a compatibilidade da mistura. O polÃmero e os aditivos foram caracterizados atravÃs de espectroscopia no infravermelho, termogravimetria e calorimetria exploratÃria diferencial. A avaliaÃÃo dos espectros FTIR dos ligantes apÃs envelhecimento simulado em estufa RTFOT, mostraram que os ligantes modificados com EVAR e EVA/FC foram mais resistentes ao processo oxidativo, provavelmente, devido à presenÃa de aditivos, como o carbonato de cÃlcio, na composiÃÃo do resÃduo. As curvas termogravimÃtricas dos LAs modificados apresentaram comportamento semelhante ao ligante puro. As propriedades reolÃgicas tambÃm foram avaliadas atravÃs de ensaios em: viscosÃmetro e reÃmetro de cisalhamento dinÃmico (DSR). O envelhecimento, de maneira geral, provoca aumento da rigidez e da viscosidade, porÃm as curvas mestras indicaram que o efeito do envelhecimento à mais expressivo nas temperaturas intermediÃrias a altas, e aumentaram a elasticidade ao longo do espectro de frequÃncias. A viscosidade zero shear (ZSV) obtida pelos modelos de Cross e Williamson apresentou-se mais elevada do que o modelo de Carreau. AlÃm disso, as imagens obtidas no microscÃpio de forÃa atÃmica (MFA) mostraram que o polÃmero EVA intumesceu devido à absorÃÃo de fraÃÃo aromÃtica do ligante, rompendo a estabilidade coloidal. Assim sendo, a adiÃÃo do Ãleo extensor preveniu a separaÃÃo de fases. Para o ligante modificado com EVAR, a mistura apresentou boa estabilidade à estocagem somente apÃs adiÃÃo de Ãleo extensor. A presenÃa do LCC e OE mostrou melhorar a susceptibilidade tÃrmica dos ligantes modificados. / The development of new methodologies in the field of road engineering has been a concern, aimed to the improvement of the quality of paved roads making them safer and more durable. Some innovations introduced in this area have been practiced with the application of modified asphalt binder (AB), demonstrated to improve asphalt binder performance, contributing to the reduction of the formation of wheel tracks and of thermal cracking. In this study, the Brazilian asphalt binder from Fazenda Alegre oil reserve was modified by virgin ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), residue of the industry of footwears (EVAR) and coir fiber (CF). Additives, such as the cashew nut shell liquid (CNSL) and extensor oil (EO) were used to improve the compatibility of the mixture. The polymer and additives were characterized by means of infrared spectroscopy, termogravimetry and diferencial scanning calorimetry. The evaluation of the spectra FTIR of the binders after simulated aging in RTFOT, showed that the modified binders with EVAR and EVA/FC were more resistant to oxidative hardening, probably due to the presence of the additive, in the composition of the residue, such as the calcium carbonate. The termogravimetry curves of the modified ABs presented behavior similar to the pure binder. The rheological properties were also evaluated by tests with the viscometer and the dynamic shear rheometer (DSR). In general, ageing causes an increase in stiffness and viscosity, however the master curves indicated that the effect of aging is most significant in the intermediate to high temperatures and increases the elasticity along the spectrum of frequencies. The zero shear viscosity (ZSV) obtained by the models of Cross and Williamson was higher than the Carreau model. In addition atomic force microscopy (AFM) images were obtained in the showed that the EVA polymer sweeling suggest that part of the maltenic fraction of the binder was absorbed by the polymer. For the binder modified with EVAR, the mixture showed good stability only after the addition of the extensor oil. The presence of CNSL and EO improved the thermal susceptibility of the modified binders.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-01-05T13:09:41Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 9544233 bytes, checksum: 67a4854cf3a43adf8a531c196cbfb7d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-05T13:09:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 9544233 bytes, checksum: 67a4854cf3a43adf8a531c196cbfb7d2 (MD5) Previous issue date: 2015-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Green areas of the city are occupied increasingly by buildings and waterproofing floors, and this implies lower quality in urban environments, since the effect of vegetation in these areas goes far beyond the landscape, it is responsible for purification air, moisture maintenance, thermal equilibrium, among other benefits. Given the lack of green space, and knowing that the roofs are in a significant percentage of impermeable areas, it is defended here the use of vegetated roofs, in order to increase the green of the cities and enjoy its benefits. An extensive green roof modular technology developed on a pre-molded cement, which uses the residue of footwear (EVA) was investigated here, from its conception to its evaluation. In the methodological procedures the following milestones have been met: module design (called block TEVA) and from mold to manufacture, experimental moldings with definition of proportions among the cementitious composite materials, green roof systems simulations, the modular system installation in real scale for plant development monitoring, and prototype scale to evaluate the thermal behavior and in four other types of coverage (exposed slab, ceramic roof, fiber cement roof, green roof with concrete blocks). Comparing the same prototypes, was also made an assessment of rainwater drained by different types of roof coverings. Based on the results it can be concluded that the module designed to be sometimes vegetated, sometimes be used as floor, has geometry, mechanical strength, lightness and water permeability suitable for the type of green roof proposed. The modules also allowed a good development of vegetation. A thermal evaluation confirmed that the green roof with TEVA modular blocks provided a better thermal balance and reduced indoor air temperature when compared with other types of coverage. The analysis of rainwater drained by different systems, modular green roof with TEVA block was also the one with the best performance, significantly reducing the volume of runoff. / As áreas verdes da cidade estão sendo ocupadas cada vez mais pelas edificações e impermeabilizações de pavimentos e isto implica em menor qualidade nos ambientes urbanos, uma vez que o efeito da vegetação nesses espaços vai muito além do paisagístico, sendo responsável pela purificação do ar, manutenção da umidade, equilíbrio térmico, entre outros benefícios. Diante da falta do espaço para o verde, e sabendo que os telhados constituem-se em uma porcentagem significativa das áreas impermeabilizadas, defende-se aqui a utilização dos telhados vegetados a fim de se aumentar o verde das cidades e aproveitar os seus benefícios. Uma tecnologia modular de telhado verde extensivo desenvolvida à base de um pré-moldado cimentício, que utiliza resíduo da indústria de calçado (EVA), foi investigada aqui desde sua concepção até a sua avaliação. Nos procedimentos metodológicos foram cumpridas as seguintes etapas: concepção do módulo (denominado bloco TEVA) e do molde para sua fabricação, moldagens experimentais com definição das proporções entre os materiais do compósito cimentício, simulações de sistemas de telhados verdes, instalação do sistema modular em escala real para acompanhamento do desenvolvimento vegetal, e em escala de protótipo para avaliação do comportamento térmico, comparado com quatro outros tipos de coberturas (laje exposta, telhado cerâmico, telhado de fibrocimento, telhado verde com blocos de concreto). Comparando os mesmos protótipos, também foi feita uma avaliação da água pluvial drenada pelos diferentes tipos de coberturas. Com base nos resultados pode-se concluir que o módulo idealizado para ora ser vegetado, ora ser utilizado como piso, tem geometria, resistência mecânica, leveza e permeabilidade à água satisfatórios para o tipo de telhado verde proposto. Os módulos também permitiram um bom desenvolvimento da vegetação. A avaliação térmica confirmou que o telhado verde modular com blocos TEVA promoveu um maior equilíbrio térmico e reduziu a temperatura do ar interno, quando comparado com os outros tipos de coberturas. Quanto à análise da água pluvial drenada por diferentes sistemas, o telhado verde modular com bloco TEVA também foi o que apresentou o melhor desempenho, diminuindo significativamente o volume da água escoada.