Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-18T18:25:03Z
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Previous issue date: 2017-05-26 / O dano em pavimentos flexíveis devido a tensões e deformações causadas pelo tráfego e por fatores ambientais é manifestado em grande parte dos casos em trincamento por fadiga. A resistência à fadiga é a habilidade de suportar carregamentos repetidos sem que haja o desenvolvimento de trincas e está associada à rigidez do material. Apesar das vantagens obtidas pela modificação do ligante com Borracha Moída de Pneus (BMP) pela via úmida, sua fabricação requer instalação de equipamentos específicos na usina, além de elevada temperatura e tempo de mistura. Neste contexto, novos materiais como os grânulos de borracha pré-ativados (RARReacted and Activated Rubber) e borracha peletizada (Pellet) surgiram com a proposta de simplificar do processo de usinagem (como o realizado na mistura asfáltica obtida pela via seca) e obter desempenho superior (como a mistura asfáltica obtida pela via úmida). Pesquisas recentes têm adotado critérios de análises menos empíricos e mais mecanísticos de avaliação dos materiais empregados na pavimentação. Desta forma, o presente trabalho analisou o comportamento reológico e a resistência à fadiga de um ligante base (CAP 50/70), de ligantes modificados e de misturas de granulometria descontínua produzidos com adição de Pellet e RAR. Os ensaios de caracterização reológica tiveram embasamento na Teoria da Viscoelasticidade e no princípio de superposição tempo-temperatura o que possibilitou criar as chamadas curvas mestras para os ligantes e para as misturas asfálticas. As análises do comportamento à fadiga, foram realizadas sob o conceito de VECD (ViscoElastic Continuum Damage) para os ligantes, enquanto as misturas produzidas foram avaliadas com base nas tradicionais curvas de Whöler. Todos os ensaios de caracterização reológica e fadiga nos ligantes foram realizados no reômetro de cisalhamento dinâmico (DSR) e para as misturas asfálticas no equipamento de viga à flexão em quatro pontos (4PB). Os resultados mostraram que a modificação do ligante convencional CAP 50/70 por Pellet e RAR aumenta os valores de módulo dinâmico |G* | e reduz a suscetibilidade em relação à frequência/temperatura. Estes resultados implicaram em aumento da vida de fadiga e diminuição da sensibilidade ao dano nos ligantes asfálticos estudados. Nas misturas asfálticas a modificação por asfaltos-borracha de 4ª geração resultou em redução dos valores de |E* | e consequente aumento da vida de fadiga comparada a uma mistura asfáltica produzida por via úmida local (field blend). / Damage to flexible pavements due to stress and strain caused by traffic and environmental factors is manifested in most cases in the form of fatigue cracking. Fatigue resistance is the ability to withstand repeated loads without cracking and is associated with stiffness of the material. Cracking can be reduced using modified asphalt binder with the incorporation of ground scrap tyre rubber to produce asphalt-rubber via the wet process. This process results in a highly viscous material with enhanced engineering properties, but requires a specific equipment that is typically installed at the job site, or close to the supplying asphalt plant and its manufacture requires high temperature and long mixing time. In this context, alternatives materials such as Reacted and Activated Rubber - RAR and Pellet rubber were developed with the purpose to simplify the manufacturing process (as in the asphalt mixture obtained by the dry process) and to enhance the performance of the asphalt mixture (as the asphalt mixture obtained by the wet process). Recent researches have adopted less empirical and more mechanistic criteria for the evaluation of materials used in flexible pavements. Therefore, the present research analyzed the rheological behavior and the fatigue resistance of a neat binder (CAP 50/70), modified binders and gapgraded mixtures produced with addition of Pellet and RAR. The binders and asphalt mixtures rheological characterization tests were based on the Linear Viscoelasticity Theory and the principle of time-temperature superposition, which made it possible to create the so-called master curves. Binder fatigue was determined using the Linear Amplitude Sweep (LAS) test and behavior analyses were performed under the Viscoelastic Continuum damage - VECD concept, while the mixtures produced were evaluated based on the traditional Whöler curves. All the rheological characterization and fatigue tests on the binders were performed using the dynamic shear rheometer (DSR) and asphalt mixtures tested in the four-point bending (4PB) beam equipment. The results showed that modification of the conventional binder CAP 50/70 by Pellet and RAR increases the values of dynamic shear modulus |G* | and reduces susceptibility to frequency / temperature. These results imply increased fatigue life and decreased sensitivity to damage in the studied asphalt binders. In the asphalt mixtures the modification by alternatives materials resulted in reduction of the values of |E* | and consequent increase in the fatigue life compared to field blend asphalt mixture.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/23583 |
| Date | 23 February 2017 |
| Creators | Nunes, Letícia Cardoso |
| Contributors | Mello, Luiz Guilherme Rodrigues de, Farias, Márcio Muniz de |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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