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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:3923 |
| Date | 01 December 2009 |
| Creators | Ana Ellen Valentim de Alencar |
| Contributors | Sandra de Aguiar Soares, Jorge Barbosa Soares, Dulce Maria de AraÃjo Melo, NÃgila Maria Pontes Silva Ricardo, GisÃlia Cardoso |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em QuÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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