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Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2019-04-12T15:35:53Z No. of bitstreams: 1 PRISCILA MARIA SOUSA GONÇALVES LUZ – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2019.pdf: 2380619 bytes, checksum: b5d5bf1657d36c3432436e1e7a4a9e28 (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-12T15:35:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PRISCILA MARIA SOUSA GONÇALVES LUZ – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2019.pdf: 2380619 bytes, checksum: b5d5bf1657d36c3432436e1e7a4a9e28 (MD5) Previous issue date: 2019-02-28 A lignina é um polímero natural e o segundo material mais abundante do reino vegetal, podendo apresentar composições químicas diferentes dependendo de sua localização no vegetal, sua idade e espécie. Esta é obtida em larga escala como um subproduto da indústria de papel e celulose e é utilizada como fonte de energia por meio da queima na própria indústria, porém o excedente é descartado no meio ambiente surgindo interesse na busca de maneiras alternativas para sua aplicação. Por apresentarem propriedades antioxidantes, pesquisas com a modificação de ligantes asfálticos com lignina estão se desenvolvendo para melhorar o comportamento das misturas asfálticas a fim que estas sejam mais resistentes ao envelhecimento, exibindo reduzidas deformações permanentes, uma maior vida de fadiga e provoquem um menor impacto ambiental. Assim, esta pesquisa tem o objetivo de estudar a modificação do ligante asfáltico 50/70 por dois tipos de lignina, provenientes de espécies diferente, folhosa (Pinus) e coníferas (Eucalipto), nos teores de 3%, 6% e 9%. Nesta pesquisa foram realizados o procedimento de envelhecimento RTFO, os ensaios físicos convencionais de penetração e ponto de amolecimento, o ensaio químico FTIR e os ensaios reológicos de viscosidade rotacional, grau de desempenho (PG), fluência e recuperação sob tensões múltiplas (MSCR) e varredura linear de amplitude (LAS). Os resultados indicaram a viabilidade da incorporação da lignina ao CAP 50/70 já que aumentaram a vida de fadiga, a resistência às deformações permanentes e retardaram o processo de envelhecimento, com um destaque positivo para o teor de 3% que apresentou os melhores rendimentos do ponto de vista reológico. Dessa maneira a utilização desse polímero natural é uma alternativa viável do ponto de vista técnico, podendo ser também favorável em relação ao meio ambiente por evitar um descarte inapropriado do material e a questões econômicas por agregar valor comercial a um resíduo industrial para a modificação de ligantes. Lignin is a natural polymer and the second most abundant material of the plant kingdom, being able to present different chemical compositions depending on its location in the vegetable, its age and species. This is obtained in large scale as a by-product of the pulp and paper industry and is used as a source of energy by burning in the industry itself, however the surplus is discarded in the environment appearing interest in the search for alternative ways for its application. Because of their antioxidant properties, research on the modification of asphalt binders with lignin is being developed to improve the behavior of asphalt mixtures in order to be more resistant to aging, exhibiting reduced permanent deformations, a longer fatigue life and a lower environmental impact. Thus, this research has the objective of studying the modification of the 50/70 asphaltic binder by two types of lignin, from different species, hardwood (Pinus) and conifers (Eucalyptus), at levels of 3%, 6% and 9%. In this research the RTFO aging procedure, the conventional physical tests of penetration and softening point, the chemical FTIR test and the rheological tests of rotational viscosity, degree of performance (PG), creep and recovery under multiple stresses (MSCR) and linear sweep (LAS). The results indicated the feasibility of the incorporation of lignin to the CAP 50/70 since they increased the life of fatigue, the resistance to the permanent deformations and delayed the aging process, with a positive highlight for the 3% content that presented the best yields of the rheological point of view. In this way the use of this natural polymer is a technically feasible alternative and can also be favorable in relation to the environment to avoid an inappropriate disposal of the material and economic issues by adding commercial value to an industrial residue for the modification of binders.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-12T19:42:12Z No. of bitstreams: 1 NATALIENE SILVA DOS SANTOS – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2017.pdf: 3369460 bytes, checksum: 55e25ae78a7f381a464201d8fb1317c0 (MD5) Made available in DSpace on 2018-04-12T19:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NATALIENE SILVA DOS SANTOS – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2017.pdf: 3369460 bytes, checksum: 55e25ae78a7f381a464201d8fb1317c0 (MD5) Previous issue date: 2017-05-26 O estudo e o desenvolvimento de materiais para pavimentação tem crescido bastante motivados pelos diversos problemas que os pavimentos têm enfrentado. No entanto, a dependência por combustíveis fósseis, com a utilização de polímeros sintéticos por exemplo, é preocupante, principalmente pelo impacto ambiental resultante de tal utilização. Sendo assim, alternativas baseadas em recursos renováveis e ainda reaproveitados de processos industriais vem ganhado espaço, como a lignina, que é um polímero natural, subproduto da indústria de papel e celulose, e que já demostrou grande potencial em algumas pesquisas a partir de sua associação com o ligante asfáltico, principalmente por apresentar propriedades antioxidantes. Assim, esta pesquisa teve como objetivo a verificação do efeito da adição de lignina nos teores de 3%, 6% e 9% nas propriedades reológicas do ligante asfáltico CAP 50/70. Foram realizados ensaios convencionais de penetração, ponto de amolecimento e recuperação elástica, assim como ensaios especiais como viscosidade rotacional e os realizados no DSR, para a determinação dos parâmetros do grau de desempenho e do teste MSCR, todos antes e após o envelhecimento a curto prazo (RTFO), além do ensaio químico FTIR. Observou-se que os ligantes modificados por adição de lignina se apresentaram mais resistentes à variação de temperatura, à deformação permanente, mas principalmente ao envelhecimento, mostrando a atuação desse material como antioxidante, especialmente para o teor de 9%, embora os demais teores também tenham apresentado desempenho superior ao ligante puro, comprovando que a utilização da lignina, de um modo geral, se mostrou viável reológica e ambientalmente ao ser associada ao ligante convencional. The study and development of paving materials has been highly motivated by the many problems that pavements have faced. However, dependence on fossil fuels, with the use of synthetic polymers for example, is of concern, mainly because of the environmental impact resulting from such use. Thus, alternatives based on renewable and still reused resources of industrial processes are gaining ground, such as lignin, which is a natural polymer, a byproduct of the pulp and paper industry, and which has already shown great potential in some research from its association with the asphaltic binder, mainly due to its antioxidant properties. Thus, this research had the objective of verifying the effect of the addition of lignin in the contents of 3%, 6% and 9% in the rheological properties of the asphalt binder CAP 50/70. Conventional penetration, softening point and elastic recovery tests were performed, as well as special tests such as rotational viscosity and those performed in the DSR, to determine the parameters of the performance level and the MSCR test, all before and after the short term aging (RTFO), in addition to the chemical FTIR assay. It was observed that the binders modified by addition of lignin showed to be more resistant to temperature variation, to permanent deformation, but mainly to aging, showing the performance of this material as an antioxidant, especially for the 9% content, although the other contents also have shown superior performance to the pure binder, demonstrating that the use of lignin in general has proved to be viable both rheologically and environmentally when it is associated with the conventional binder.