Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento à fadiga de algumas misturas asfálticas, à luz de resultados de ensaios de fadiga por compressão diametral à tensão controlada, realizados em corpos-de-prova, considerando-se a variação de dois fatores: tipo de asfalto e volume de vazios. Para mesmo agregado (basáltico) e mesma faixa granulométrica (centro da faixa C do DNER) foram moldados, segundo os procedimentos do método Marshall, corpos-de-prova com três tipos de ligantes, sendo um asfalto convencional (CAP 20), um asfalto modificado com polímero (CAP 20 + SBS) e um asfalto modificado com borracha reciclada de pneus (CAP + BRP), em três diferentes volumes de vazios 3, 4 e 5%. São apresentados resultados dos ensaios de resistência à tração por compressão diametral, módulo de resiliência e de fadiga. Os modelos de fadiga são apresentados em função das diferenças de tensões e de deformações. Para avaliar o desempenho relativo das misturas, foram simuladas estruturas de pavimentos, dimensionadas pelo método do DNER, para as quais foram determinadas as tensões e deformações atuantes que, por sua vez, foram utilizadas nos modelos de fadiga com a finalidade de determinar as vidas de fadiga. Os resultados indicam que, para maioria dos casos estudados, as misturas com o CAP 20 + SBS apresentaram melhor desempenho (maior vida de fadiga), seguidas pelas com CAP 20 + BRP e, por último, pelas com CAP 20 / The purpose of this research is to evaluate the fatigue behavior of some asphalt mixtures, by means of indirect tensile tests with controlled stress. In order to evaluate different asphalt mixtures, it was molded specimens according to Marshall design method, considering the variation of two factors: asphalt type and air voids. Asphalt concrete specimens were molded with three types of asphalt (conventional, polymer modified and asphalt rubber) and three air void content (3, 4 and 5%), with the same aggregate (basaltic) and same gradation (center of DNER C gradation). Test results of indirect tensile strength, resilient modulus and fatigue are presented. The fatigue models are constructed in function of the differences of stress and strain. The fatigue behavior of asphalt mixtures was evaluated based on pavement structures (designed according to DNER standards) and stresses and strains estimated with aid of ELSYM5 program. The results indicated that, for almost all studied cases, mixtures with polymer modified asphalt (CAP 20 + SBS) had presented fatigue life higher than the other ones, followed by the ones with asphalt rubber (CAP 20 + BRP) and with conventional asphalt (CAP 20)

Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento à fadiga de algumas misturas asfálticas, à luz de resultados de ensaios de fadiga por compressão diametral à tensão controlada, realizados em corpos-de-prova, considerando-se a variação de dois fatores: tipo de asfalto e volume de vazios. Para mesmo agregado (basáltico) e mesma faixa granulométrica (centro da faixa C do DNER) foram moldados, segundo os procedimentos do método Marshall, corpos-de-prova com três tipos de ligantes, sendo um asfalto convencional (CAP 20), um asfalto modificado com polímero (CAP 20 + SBS) e um asfalto modificado com borracha reciclada de pneus (CAP + BRP), em três diferentes volumes de vazios 3, 4 e 5%. São apresentados resultados dos ensaios de resistência à tração por compressão diametral, módulo de resiliência e de fadiga. Os modelos de fadiga são apresentados em função das diferenças de tensões e de deformações. Para avaliar o desempenho relativo das misturas, foram simuladas estruturas de pavimentos, dimensionadas pelo método do DNER, para as quais foram determinadas as tensões e deformações atuantes que, por sua vez, foram utilizadas nos modelos de fadiga com a finalidade de determinar as vidas de fadiga. Os resultados indicam que, para maioria dos casos estudados, as misturas com o CAP 20 + SBS apresentaram melhor desempenho (maior vida de fadiga), seguidas pelas com CAP 20 + BRP e, por último, pelas com CAP 20 / The purpose of this research is to evaluate the fatigue behavior of some asphalt mixtures, by means of indirect tensile tests with controlled stress. In order to evaluate different asphalt mixtures, it was molded specimens according to Marshall design method, considering the variation of two factors: asphalt type and air voids. Asphalt concrete specimens were molded with three types of asphalt (conventional, polymer modified and asphalt rubber) and three air void content (3, 4 and 5%), with the same aggregate (basaltic) and same gradation (center of DNER C gradation). Test results of indirect tensile strength, resilient modulus and fatigue are presented. The fatigue models are constructed in function of the differences of stress and strain. The fatigue behavior of asphalt mixtures was evaluated based on pavement structures (designed according to DNER standards) and stresses and strains estimated with aid of ELSYM5 program. The results indicated that, for almost all studied cases, mixtures with polymer modified asphalt (CAP 20 + SBS) had presented fatigue life higher than the other ones, followed by the ones with asphalt rubber (CAP 20 + BRP) and with conventional asphalt (CAP 20)

Orientador: Wagner dos Santos Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-09T04:13:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Machado_RonaldoZamiro_M.pdf: 3142137 bytes, checksum: c09c35641979a8788df1ed3a99eb5bdd (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O polímero SBS - Estireno-Butadieno-Estireno tem sido muito empregado para modificar o asfalto, tanto para pavimentação como para aplicações industrial. Nessa pesquisa foi abordado o estudo do asfalto modificado com polímeros SBS, apresentando comportamento melhor que asfalto convencional, mostrando-se como o polímero se comporta ao ser misturado com o asfalto e quais características são melhoradas. O asfalto modificado com polímero SBS tem uma vida útil muito superior ao asfalto convencional, ressaltando os pavimentos drenantes, que pelos seus vazios por onde escoam a água oferece maior segurança, durabilidade, conforto, menos custos com manutenção, tempo ganho com viagens mais rápidas, menos estresse, vidas poupadas, e com tudo isso, alertar as autoridades governamentais e concessionárias de rodovias que é necessário investirem mais com esses materiais de melhor qualidade, visto que na Europa e Estados Unidos já se apiicam muito o asfalto modificado com SBS. Porém foi verificado também que nem todos os trechos das rodovias podem ser usados os pavimentos drenantes e quais os pavimentos então que devem ser usados nesses trechos. Foi feito também um comparativo entre custos e benefícios de asfaltos modificados com polímero e asfaltos convencionais / Abstract: The polymer SBS - Styrene-Butadiene-Styrene has been very employed to modify the asphalt, for paving and for industrial applications. In that research the study of the asphalt was approached modified with polymer SBS, presenting better behavior than I asphalt conventional, being shown as the polymeric behaves when being mixed with the asphalt and which characteristics are gotten better. The asphalt modified with polymeric SBS it has an useful life very superior to the conventional asphalt, pointing out the drain pavements, that for your emptiness through where it drains the water it offers larger safety, durability, comfort, less costs with maintenance, time branch with trips faster, less stress, saved lives, and with all this to alert the government authorities and concessionary of highways that it is necessary to invest more with those materials of better quality, because in Europe and United States it is already applied a lot the asphalt modified with SBS. However it was also verified that nor all spaces of the highways can be used the drain pavements and which the pavements then that should be used in those spaces. It was also made a comparative one between costs and benefits of asphalts modified with polymeric and conventional asphalts / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CristianKML_TESE.pdf: 2781872 bytes, checksum: b802df1c9b2c68b6ef21241e1bb5281e (MD5) Previous issue date: 2012-08-03 / The main objective of this research was the development and characterization of conventional and modified cationic asphalt emulsions. The asphalt emulsions were developed by using the Petroleum Asphalt Cement (CAP 50-70) from Fazenda Bel?m (Petrobras -Aracati-Ce). The first step in this research was the development of the oil phase (asphalt + solvent) and the aqueous phase (water + emulsifying agent + acid + additives), separately. During the experiments for the obtaining of the conventional asphalt emulsion, the concentration of each constituent was evaluated. For the obtaining of the oil phase, kerosene was used as solvent at 15 and 20 wt.%. For the development of the aqueous phase, the emulsifying agent was used at 0.3 and 3.0 wt.%, whereas the acid and the additive were set at 0.3 wt.%. The percentage of asphalt in the asphalt emulsion was varied in 50, 55, and 60 wt.% and the heating temperature was set at 120 ?C. The aqueous phase in the asphalt emulsion was varied from 16.4 to 34.1 wt.% and the heating temperature was set at 60 ?C. After the obtaining of the oil and the aqueous phases, they were added at a colloidal mill, remaining under constant stirring and heating during 15 minutes. Each asphalt emulsion was evaluated considering: sieve analysis, Saybolt Furol viscosity, pH determination, settlement and storage stability, residue by evaporation, and penetration of residue. After the characterization of conventional emulsions, it was chosen the one that presented all properties in accordance with Brazilian specifications (DNER-EM 369/97). This emulsion was used for the development of all modified asphalt emulsions. Three polymeric industrial residues were used as modifier agents: one from a clothing button industry (cutouts of clothing buttons) and two from a footwear industry (cutouts of sandals and tennis shoes soles), all industries located at Rio Grande do Norte State (Brazil).The polymeric residues were added into the asphalt emulsion (1 to 6 wt.%) and the same characterization rehearsals were accomplished. After characterization, it were developed the cold-mix asphalts. It was used the Marshall mix design. For cold-mix asphalt using the conventional emulsion, it was used 5, 6 and 7 wt.% asphalt emulsion. The conventional mixtures presented stability values according Brazilian specification (DNER-369/97). For mixtures containing asphalt modified emulsions, it was observed that the best results were obtained with emulsions modified by button residue / Neste trabalho desenvolveu-se e caracterizou-se emuls?es asf?lticas cati?nicas convencionais e modificadas. As emuls?es asf?lticas convencionais foram obtidas utilizandose como mat?ria-prima o Cimento Asf?ltico de Petr?leo (CAP 50-70), oriundo da Fazenda Bel?m (PETROBRAS-Aracati-CE), cedido pela LUBNOR-Lubrificantes e Derivados de Petr?leo do Nordeste (Fortaleza-CE). A pesquisa foi iniciada com o desenvolvimento da fase ?leo (asfalto + solvente) e da fase aquosa (?gua + emulsificante + ?cido + aditivo), separadamente. Para a obten??o da emuls?o asf?ltica convencional, a concentra??o de cada constituinte foi avaliada. Para a fase ?leo, o asfalto foi utilizado nas concentra??es de 50, 55 e 60 %, e o solvente (querosene) nas concentra??es de 15 e 20 %. A temperatura de aquecimento desta fase foi de 120 ?C. Para o desenvolvimento da fase aquosa, o emulsificante foi utilizado nas concentra??es de 0,3 e 3,0 %, enquanto que o ?cido e o aditivo foram utilizados apenas na concentra??o de 0,3 %. A concentra??o de ?gua variou de 16,4 a 34,1 % e a temperatura de aquecimento da fase aquosa foi de 60 ?C. Ap?s o preparo de ambas as fases, estas foram introduzidas no moinho coloidal, onde permaneceram em aquecimento e em sistema de refluxo, durante 15 minutos. Ap?s a obten??o de cada emuls?o asf?ltica, foram feitos os seguintes ensaios de caracteriza??o: peneiramento, viscosidade Saybolt Furol, pH, sedimenta??o, adesividade, res?duo por evapora??o e penetra??o. Ap?s a caracteriza??o das emuls?es asf?lticas convencionais, escolheu-se a emuls?o que apresentou resultados de acordo com a especifica??o (DNER-EM 369/97) para, em seguida, desenvolver as emuls?es asf?lticas modificadas. As emuls?es asf?lticas foram modificadas atrav?s da adi??o de res?duos polim?ricos provenientes da ind?stria de bot?es e de cal?ados (sand?lia e t?nis), localizadas no Rio Grande do Norte. Os res?duos polim?ricos foram adicionados na emuls?o asf?ltica de 1 a 6 %. Ap?s a obten??o das emuls?es asf?lticas modificadas foram feitos os ensaios de caracteriza??o. Conclu?da tais etapas, continuou-se a pesquisa com o desenvolvimento de misturas asf?lticas a frio. O m?todo Marshall foi utilizado como m?todo de dosagem destas misturas. De acordo com os resultados obtidos, conclui-se que foi poss?vel determinar uma composi??o de emuls?o asf?ltica convencional que atendesse a alguns requisitos presentes na especifica??o (DNER-EM 369/97). Quanto ?s misturas asf?lticas a frio, utilizando as emuls?es convencionais, conclui-se que, para os teores de emuls?o utilizados (5, 6 e 7 %), estas apresentaram valores de estabilidade acima do recomendado na especifica??o. Para as misturas asf?lticas a frio, que utilizaram as emuls?es modificadas, os melhores resultados de estabilidade foram obtidos com a emuls?o modificada com res?duo de bot?o