Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-09-05T04:11:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2017 / No Brasil, o desenvolvimento e o estudo de misturas asfálticas de alto desempenho são justificados em virtude do elevado contingente de defeitos precoces identificados nas rodovias, que contrastam com a notável importância do meio de transporte rodoviário para o País. A partir deste contexto, este trabalho tem como objetivo a avaliação do comportamento reológico e a previsão de desempenho de uma mistura asfáltica modificada simultaneamente por nanoargila e por polímero SBS. Com esta finalidade, foi adaptado um procedimento de laboratório para a modificação de um ligante asfáltico convencional, por meio do qual a nanoargila e o polímero foram incorporados à matriz asfáltica em teores de 3% e de 2%, respectivamente. Posteriormente, a mistura produzida com o ligante modificado (3% NA + 2% SBS) foi investigada em relação à dosagem, à ação deletéria da água, à deformação permanente, ao módulo e à fadiga (aparato 4 pontos) e a simulações numéricas de estruturas de pavimentos. Os resultados foram comparados àqueles obtidos por Melo (2014) e por Marcon (2016), que avaliaram misturas asfálticas análogas, porém produzidas com ligante convencional (CAP 50-70), modificado somente por nanoargila (3% NA) e somente por SBS (SBS 60/85). Como resultado, o estudo de dosagem indicou um teor de ligante de projeto equivalente ao obtido para a mistura produzida com CAP 50-70 e intermediário se comparado àqueles obtidos para as misturas 3% NA e SBS 60/85. Na avaliação do efeito da ação deletéria da água e do fenômeno de deformação permanente, a mistura 3% NA+ 2% SBS mostrou-se superior às demais. No estudo reológico, apresentou módulos complexos relativamente elevados e os menores valores de ângulo de fase. Os resultados dos ensaios de resistência à fadiga, entretanto, mostraram o comportamento superior da mistura SBS 60/85, seguido pelo comportamento das misturas 3% NA+ 2% SBS, 3% NA e convencional. Contudo, com base nas simulações numéricas, evidenciou-se que a substituição de revestimentos com as misturas convencional, 3% NA e SBS 60/85 por revestimentos com a mistura 3% NA+2% SBS é tecnicamente adequada e também pode ser economicamente viável. Desta maneira, tendo em vista o comportamento da mistura modificada por nanoargila e SBS, evidenciado ao longo desta pesquisa, conclui-se que a mesma possui potencial para proporcionar melhorias ao setor rodoviário brasileiro.<br> / Abstract : In Brazil, the development and study of high-performance asphalt mixtures are justified because of the high contingency of early distresses identified on roads, which contrast with the remarkable importance of road transportation to the country. From this context, this work aims to evaluate the rheological behavior and to predict the performance of an asphalt mixture simultaneously modified by nanoclay and SBS polymer. For this purpose, a laboratory procedure was adapted for the modification of a conventional asphalt binder whereby nanoclay and polymer were incorporated into the asphalt matrix in amounts of 3% and 2%, respectively. Subsequently, the mixture produced with the modified binder (3% NA + 2% SBS) was investigated in relation to design, to deleterious effects of water, to permanent deformation, to modulus and fatigue (four point bending test) and to numerical simulations of pavement structures. The results were compared to those obtained by Melo (2014) and by Marcon (2016), who evaluated similar asphalt mixtures but these produced with conventional binder, with binder modified only by nanoclay (3% NA) and with binder modified only by SBS (SBS 60/85). As a result, the dosage study indicated a level of project binder equivalent to that obtained for the mixture with CAP 50-70 and intermediate if compared to those obtained for the mixtures 3% NA and SBS 60/85. In the evaluation of the deleterious action of water effect and the phenomena of permanent deformation, the mixture 3% NA + 2% SBS showed to be superior to the others. In the rheological study, it presented relatively high complex modulus and the smallest phase angle values. The results of the fatigue strength tests, however, demonstrated the superior behavior of the mixture SBS 60/85 followed by the behavior of the mixtures 3% NA + 2% SBS, 3% NA and conventional. However, based on the numerical simulations, it has been found that the replacement of surfaces with conventional mixtures, 3% NA and SBS 60/85 by surfaces with the mixture 3% NA + 2% SBS is technically appropriate and can also be economically viable. Thus, considering the behavior of the mixture modified by nanoclay and SBS evidenced throughout this study, it is concluded that it has potential to provide improvements to Brazilian road sector.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/178976 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Carlesso, Gabriela Ceccon |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Trichês, Glicério |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 162 p.| il., gráfs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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