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Análise da resistência das misturas de areia com pedaços de borracha

Cavalcante, Paulo Henrique Fernandes 21 March 2018 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Submitted by Fabiana Santos (fabianacamargo@bce.unb.br) on 2018-09-03T18:46:20Z No. of bitstreams: 1 2018_PauloHenriqueFernandesCavalcante.pdf: 4251822 bytes, checksum: 7cd6896d64dfdac35545adc2194cb4a6 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-09-10T21:44:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_PauloHenriqueFernandesCavalcante.pdf: 4251822 bytes, checksum: 7cd6896d64dfdac35545adc2194cb4a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-10T21:44:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_PauloHenriqueFernandesCavalcante.pdf: 4251822 bytes, checksum: 7cd6896d64dfdac35545adc2194cb4a6 (MD5) Previous issue date: 2018-09-03 / O aumento da produção de veículos automotores acarreta a produção de seus acessórios, como os pneus. Muitos destes acessórios degradam o meio ambiente. Entre esses, encontram-se os insumos provenientes de pneus inservíveis devido ao tempo que levam para se decompor na natureza, podendo chegar a mais de 100 anos. O descarte irregular em locais irregulares gera grandes problemas ambientais. O desafio é dar um reuso a estes resíduos inservíveis é uma alternativa, o que necessita de mais pesquisas visando ao seu aproveitamento em obras de engenharia de geotecnia. No Distrito Federal predomina o solo laterítico altamente intemperizado, cujas jazidas estão em processo de esgotamento devido ao uso intensivo. Diante deste contexto, esta pesquisa propõe misturar a areia média lavada proveniente do Distrito Federal e pedaços de borracha, como é o caso de insumos provenientes de processos de trituração de pneus inservíveis com diâmetro médio de 15 mm. Para a realização dessa pesquisa, foram realizados ensaios de caracterização e compactação (energia Proctor normal). Nesse processo foi empregado equipamento de cisalhamento direto em média escala, em amostras de 300 mm x 300 mm x 175 mm, com a finalidade de estudar e avaliar os parâmetros de resistência das misturas solo-borracha, em teores de M0% (areia), M10% a M50% e M100% (borracha), com relação ao peso do solo seco, submetidas a tensões normais de 25 kPa, 50 kPa, 80 kPa e 100 kPa. Os resultados obtidos nos ensaios de compactação mostraram que houve diminuição do peso especifico aparente seco das misturas com o aumento do teor de borracha, sem afetar a umidade ótima dos teores das misturas, mantendo-se um corpo de prova bem estruturado, quando confinado. As amostras desconfinadas, após exame visual, apresentaram trincas visíveis a partir da mistura M20% de teor de borracha. Foi possível observar (nos resultados dos ensaios de cisalhamento direto em média escala) que, à medida que se aumentou o teor de borracha, ocorreu redução na coesão da estrutura, aumento da tensão ao cisalhamento máxima aplicada e aumento do ângulo de atrito efetivo. Os valores de mistura analisados (de M10% a M50%) apresentam menores que o da areia pura (M0%) e o da borracha pura (M100%). Esse resultado é compatível com os resultados vistos nos autores analisados, e que estão citados na referência bibliográfica. / The increase of the automotive vehicles production leads to the fabrication of their accessories, such as tires. Many of these accessories will degrade the environment if disposed inadequately. Among these there are the tires which with the time can contaminate the nature. The presence irregular sites for this type of waste in some countries is a major environmental problems. In this context, the reuse of these materials is an alternative, which needs further research aiming at its use in the geotechnical engineering works. In the Federal District of Brazil predominates the laterite soil highly weathered, whose deposits sometimes provide a low quality material. In this context, this study proposes the study of the use of an low cost alternative material mixed with medium sand. As a first stage, characterization and compaction tests were performed. After optimum moisture content and maximum dry unit weigth were obtained, direct shear tests were carried out by means of an medium-scale apparatus with a 300 mm x 300 mm x 175 mm box. The essays had the purpose of studying and evaluating the resistance parameters of soil-rubber mixtures, at contents of M0% (pure sand), M10 to M50 and M100% (pure rubber), with relation to the weight of the dry soil, with applied normal stresses of 25 kPa, 50 kPa, 80 kPa and 100 kPa. Compaction tests showed that there was a decrease of the dry unit weight with the increase of the rubber content, without affecting the optimum moisture content of the mixtures, maintaining a well-structured material when confined. Unconfined samples showed cracks for mixtures starting 20% of rubber content. It was observed a reduction of the cohesion of the structure with the increase of the rubber. It was also noticed an increase of the maximum shear stress applied and increasing the effective friction angle. An assessment was made based on the results presented for the tests with rubber content of the mixtures (M10 to M50%) to check the variation of the friction angle. The values analyzed (M10 to M50%) are smaller than the pure sand and pure rubber. This result is consistent with the results mentioned in the literature.
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Incorporação de borracha de pneu em misturas asfálticas de diferentes granulometrias (Processos úmido e seco) / Addition of tire crumb rubber in asphalt mixtures of different gradations (wet and dry processes)

Pinheiro, Jorge Henrique Magalhães 12 1900 (has links)
PINHEIRO, J. H. M. Incorporação de borracha de pneu em misturas asfálticas de diferentes granulometrias (Processos úmido e seco). 2004. 166 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2004. / Submitted by Zacarias Barbosa Matias Junior (zaca@det.ufc.br) on 2013-05-20T18:56:12Z No. of bitstreams: 1 2004_dis_jhmpinheiro.pdf: 5875260 bytes, checksum: 1d40c43117d72b534941639c30f4f911 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-05-28T17:49:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2004_dis_jhmpinheiro.pdf: 5875260 bytes, checksum: 1d40c43117d72b534941639c30f4f911 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-28T17:49:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2004_dis_jhmpinheiro.pdf: 5875260 bytes, checksum: 1d40c43117d72b534941639c30f4f911 (MD5) Previous issue date: 2004-12 / It is estimated that Brazil has approximately 100 million waste tires and scrap over 45 million more every year. The recent #258 resolution by the Brazilian National Environment Council (CONAMA) makes tire recycling mandatory for producers. In 2005, a proportion of 4 to 5 tires will should be recycled so as to decrease the existing number of scrap tires in the environment. In order to contribute for the solution of this problem, as well as to enhance the properties of pavement surfaces, this study presents an investigation of the design and mechanical characterization of asphalt mixes with crumb rubber from tires incorporated in the binder or directly in the mixture, wet and dry process respectively. The research still shows an aggregate analysis of the most commons gradations used with Asphalt-Rubber mixtures, standing out the peculiarity of each mixture, and the construct of two test sections using Asphalt-Rubber. Several contents and gradations of rubber plus different temperatures and digestion time were considerate in the wet process and the results were compared with a commercial Asphalt-Rubber binder performance. Different rubber gradations and the effect of the interaction time were studied in the dry process. Regarding the aggregate gradation analysis, four different gradations were compared, including dense grade, gap grade and open grade frictions course. The results indicate the importance of the digestion time for the dry process and a decrease in the tensile strength, resilient modulus and an increase in the fatigue life for low stress levels for the mixtures with rubber when compared to a conventional mixture. Regarding the aggregate gradations, the gap grade mixtures show higher performance than the dense grade, when the 20% rubber amount was used. Nevertheless the dense grade mixtures have their performance increased with a less viscous Asphalt-Rubber binder. On the other hand, the open grade mixtures had the best behavior with high viscous Asphalt-Rubber, when the binder increased the mixture cohesive properties. / No Brasil estimativas apontam para um passivo ambiental de cerca de 100 milhões de pneus inservíveis e um descarte de mais de 46 milhões por ano. Com a resolução 258 do Conselho Nacional do Meio Ambiente, CONAMA, a reciclagem de pneus inservíveis passou a ser obrigatória e, em 2005, a proporção de reciclagem será de 120%, ou seja, a cada 4 pneus produzidos ou importados, 5 terão que ser reciclados, contribuindo, assim, para a eliminação do passivo ambiental existente. A presente dissertação trata de uma análise mecânica de misturas asfálticas com incorporação de borracha de pneu, com o intuito de melhorar o desempenho dos revestimentos asfálticos, assim como minimizar o problema ambiental. Para incorporação da borracha foram usados os processos úmido e seco. O estudo ainda conta com a análise de várias granulometrias comumente usadas com o ligante modificado por borracha, buscando destacar as peculiaridades de cada uma, e a execução de 2 trechos experimentais com ligante Asfalto-Borracha. Para o processo úmido foram verificados diferentes teores e granulometrias de borracha incorporada ao ligante a diferentes temperaturas e tempos de reação. As misturas a partir dos ligantes produzidos em laboratório tiveram comportamento mecânico comparado ao de corpos de prova com ligante Asfalto-Borracha comercial. Para o processo seco de incorporação de borracha, foram adotadas granulometrias distintas de borracha e o efeito do tempo de digestão nas características mecânicas das misturas foi estudado. O estudo das faixas granulométricas trouxe a comparação entre 4 granulometrias usualmente empregadas com ligantes modificados, dentre elas, misturas contínuas, descontínuas e abertas. Os resultados apontam a importância do tempo de digestão no processo seco e mostram que as misturas com borracha possuem valores menores de resistência à tração e módulo de resiliência e maior vida de fadiga para baixos níveisde tensão, quando comparados a uma mistura convencional. Quanto às granulometrias de agregados estudadas, as misturas descontínuas mostraram-se superiores às contínuas, quando o mesmo ligante com 20% de borracha foi utilizado. No entanto, viu-se que misturas contínuas tinham seu comportamento mecânico melhorado com o emprego de um Asfalto-Borracha menos viscoso, ou seja, com um teor menor de borracha. Já para as misturas abertas, a alta viscosidade do ligante melhorou as propriedades coesivas das misturas asfálticas.

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