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Inserting polymers into the asphalt binder can improve rheological properties, making it possible to increase pavement performance and service life. Elastomeric polymers, found in tire rubber and plastomers such as PET, provide beneficial modifications added to the binder. This research aims to perform a comparative analysis of the rheological properties of adding micronized PET and crushed tire rubber to the asphalt binder CAP 50/70, by performing empirical and fundamental rheology tests in order to determine the degree of modification each polymer causes and which one promotes the best performance of the asphalt compound. The content that provided the most favourable results with the use of PET was the content of 8%, while with tire rubber it was observed that the insertion of 5% benefits more the properties of asphalt cement. The results found point to effectiveness in adding the residues to the asphalt binder, although PET showed more interesting gains in the characteristics of the asphalt mass in higher contents, while tyre rubber, even in the lower contents, would tend to decrease the parameters of workability of the coating. La inserción de polímeros en el ligante asfáltico puede mejorar las propiedades reológicas, lo que permite aumentar el rendimiento y la vida útil del pavimento. Los polímeros elastoméricos, que se encuentran en el caucho de los neumáticos y en plastómeros como el PET, proporcionan modificaciones beneficiosas añadidas al aglutinante. Esta investigación tiene como objetivo realizar un análisis comparativo de las propiedades reológicas de la adición de PET micronizado y caucho de neumáticos triturados al ligante de asfalto CAP 50/70, mediante la realización de pruebas reológicas empíricas y fundamentales para determinar el grado de modificación que provoca cada polímero y cuál promueve el mejor rendimiento del compuesto de asfalto. El contenido que proporcionó los resultados más favorables con el uso del PET fue el contenido del 8%, mientras que con el caucho de neumáticos se observó que la inserción del 5% beneficia más las propiedades del cemento asfáltico. Los resultados encontrados apuntan a la eficacia en la adición de los residuos al ligante de asfalto, aunque el PET mostró ganancias más interesantes en las características de la masa de asfalto en los contenidos más altos, mientras que el caucho de neumáticos, incluso en los contenidos más bajos, tendería a disminuir los parámetros de trabajabilidad del revestimiento. A inserção de polímeros ao ligante asfáltico pode melhorar as propriedades reológicas, viabilizando o aumento do desempenho e da vida útil dos pavimentos. Os polímeros elastômeros, encontrados na borracha de pneu e nos plastômeros, como é o caso do PET, proporcionam modificações benéficas adicionados ao ligante. Esta pesquisa tem como objetivo realizar uma análise comparativa das propriedades reológicas da adição de PET micronizado e borracha de pneu triturada ao ligante asfáltico CAP 50/70, através da realização de ensaios de reologia empírica e fundamental, de forma a determinar o grau de modificação que cada polímero provoca e qual deles promove o melhor desempenho da massa asfáltica. O teor que proporcionou os resultados mais favoráveis com a utilização do PET foi o teor de 8%, já com a borracha de pneu observou-se que a inserção de 5% beneficia mais as propriedades do cimento asfáltico. Os resultados encontrados apontam eficácia na adição dos resíduos no ligante asfáltico, embora o PET tenha apresentado ganhos mais interessantes nas características da massa asfáltica em teores mais altos, enquanto a borracha de pneu, mesmo nos menores teores, tenderia à diminuição nos parâmetros de trabalhabilidade do revestimento.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-23T13:35:50Z No. of bitstreams: 1 DANIEL BESERRA COSTA - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 3178699 bytes, checksum: cdb4fe8ec72383894c5c447ebe2853ae (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-23T13:35:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIEL BESERRA COSTA - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 3178699 bytes, checksum: cdb4fe8ec72383894c5c447ebe2853ae (MD5) Previous issue date: 2018-02-21 Capes A deformação permanente é definida como o acúmulo de pequenas quantidades de deformação não recuperáveis resultante da aplicação das cargas dos veículos. A deformação permanente na camada de revestimento asfáltico pode ser oriunda por três mecanismos: deformação permanente por densificação, por uso e por fluência da mistura. Dado que as temperaturas de serviço da camada de revestimento estão em torno de 40 a 60 °C, a mistura asfáltica nesse intervalo de temperatura se comporta como um material sólido. Sendo assim, é razoável supor que os mecanismos de falha aplicáveis aos materiais sólidos sejam válidos para as misturas de asfálticas. Sendo o critério Mohr-Coulomb amplamente utilizado para descrever as características de cisalhamento de materiais sólidos, poderá ser utilizado para obtenção do ângulo de atrito interno da mistura, bem como o seu intercepto coesivo. Este trabalho teve como objetivo a determinação de ângulos de atrito internos de diferentes misturas asfálticas e sua influência no comportamento mecânico, em especifico, na resistência à deformação permanente destas misturas. Como forma de atingir o objetivo da pesquisa foi desenvolvido um programa experimental visando à avaliação das propriedades mecânicas relacionadas ao ângulo de atrito interno das misturas asfálticas com CAP 50/70 e E – 55/75. Foi possível executar análises em laboratório a partir da determinação de parâmetros de ruptura por cisalhamento, com o auxílio da teoria de Mohr-Coulomb, tendo como inferência o desempenho de misturas estudadas em campo. Verificou-se que, a cada acréscimo de 5% de partículas graúdas em uma faixa granulométrica, as misturas estudadas apresentaram, em geral, um ganho de 1° (Grau) no ângulo de atrito interno para cada faixa estudada. Entretanto, deve ser observado o limite de 30 a 35% de partículas graúdas para cada mistura. Pode-se concluir que: os parâmetros de ruptura por cisalhamento, ângulo de atrito interno e intercepto coesivo são fatores determinantes no desempenho a deformação permanente de misturas asfálticas. Para os ligantes utilizados os resultados indicaram que o acréscimo do ângulo de atrito interno resulta numa maior resistência a deformação permanente. Permanent deformation is defined as the accumulation of small amounts of non-recoverable deformation resulting from the application of vehicle loads. The permanent deformation in the surface layer of asphalt pavements can come from three mechanisms: permanent deformation by densification, by use and by creep of the mixture. Since the service temperatures of the pavement surface layer are around 40 and 60 ºC, the asphalt mixture, in this temperature range, behaves as a solid material. Therefore, it is reasonable to assume that failure mechanisms applicable to solid materials are valid for asphalt mixtures. As the Mohr-Coulomb criterion is widely used to describe the shear characteristics of solid materials, it can be used to obtain the internal friction angle of the asphalt mixture as well as to estimate its cohesive intercept. This work had as objective to determine the internal angles of friction of different asphalt mixtures and their influence on the mechanical behavior, in particular, on the resistance to permanent deformation of these mixtures. In order to achieve the objective of this research, an experimental program was developed to evaluate the mechanical properties related to the internal angle of friction of asphalt mixtures with the 50/70 asphalt binder and the E 55/75 asphalt binder. It was possible to perform laboratory analyses from the determination of shear rupture parameters, supported by the Mohr-Coulomb's theory, inferred by the performance of mixtures studied in the field. It was verified that, at each increment of 5% of coarse particles in a particle size range, the studied mixtures presented, in general, a gain of 1° (degree) in the internal angle of friction for each size range studied. However, the limit of 30 to 35% of coarse particles should be observed for each mixture. It can be concluded that: the parameters of shear rupture, internal angle of friction and cohesive intercept are determining factors in the permanent deformation performance of asphalt mixtures. For the asphalt binders used, the results indicated that the increment of the internal angle of friction results in a greater resistance to permanent deformation.

The concern with sustainable development has driven efforts to the study of green technologies to minimize the environmental impacts without compromising pavement quality. In this scenery, the paving industry has started to research and apply warm asphalt mixtures, which are produced in lower temperatures than conventional mixtures and reduce the expenses in fuels. The warm mixtures can result from the addition of an oil, usually organic, to the conventional binder, decreasing the binder's viscosity. Moringa oleifera Lam Seeds possess an oil content varying between 38 and 40% and have antioxidant and lubricant properties. This study aimed to evaluate the changes in properties related to consistency and the effective variation of mixing and compaction temperatures due to asphalt modification with the oil of Moringa oleifera Lam as green additive. The Moringa oleifera Lam oil was extracted by pressing of seeds. Then, 6 mixtures were made using 50/70 PAC and Moringa Oleifera Lam oil in different proportions (0.5%, 1%, 1.5%, 2%, 2.5% and 3%), as well as a reference sample (pure PAC). The binders were analysed using Brookfield Viscosity, Penetration, Softening Point and Rolling Thin Film Oven (RTFOT) Tests. The results showed that the addition of Moringa oleifera Lam oil must be made for contents in the range of 0.5% to 1%, once that to these contents there is a significant reduction in machining and compaction temperatures (≈ 5 °C) without compromising the asphalt binder performance. A preocupação com o desenvolvimento sustentável tem levado ao estudo de tecnologias verdes que minimizem os impactos ao meio ambiente sem comprometer a qualidade do pavimento. Neste cenário, a indústria da pavimentação tem começado a pesquisar e aplicar as misturas asfálticas mornas. Estas são produzidas em temperaturas mais baixas que as convencionais e reduzem o gasto com combustível. As misturas mornas podem ser resultados da adição de um óleo, geralmente orgânico, ao ligante convencional, diminuindo a viscosidade deste. As sementes de Moringa Oleífera Lam possuem um teor de óleo compreendido entre 38 e 40%, e propriedades antioxidantes e lubrificantes. O objetivo deste trabalho consistiu em avaliar as mudanças das propriedades de consistência e a variação das temperaturas de usinagem e compactação com a adição do óleo da Moringa Oleífera Lam como aditivo verde. O óleo da Moringa Oleífera Lam foi extraído por prensagem a partir da torta das sementes. Em seguida, foram realizadas 6 misturas utilizando CAP 50/70 e o óleo da Moringa Oleífera Lam em diferentes proporções (0%, 0,5%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5% e 3%). Os ligantes foram analisados utilizando-se ensaios de viscosidade Brookfield, penetração, ponto de amolecimento e o envelhecimento por meio do ensaio em estufa de filme fino rotativo (RTFOT). Os resultados mostraram que a adição do óleo da Moringa Oleífera Lam deve ser efetuada para teores no intervalo compreendido entre 0,5% a 1%, pois nestes teores ocorre uma diminuição significativa das temperaturas de usinagem e compactação (≈ 5oC ) sem comprometer o desempenho do ligante asfáltico.