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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2011.tde-12032012-144327
Documento
Autor
Nome completo
Matheus David Inocente Domingos
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2011
Orientador
Banca examinadora
Faxina, Adalberto Leandro (Presidente)
Fabbri, Glauco Tulio Pessa
Leite, Leni Figueiredo Mathias
Título em português
Caracterização do comportamento fluência-recuperação de ligantes asfálticos modificados virgens e envelhecidos
Palavras-chave em português
Ácido polisfosfórico
Borracha moída
Envelhecimento a curto prazo
Ligantes asfálticos modificados
MSCR
Polímeros
Resumo em português
O ensaio de fluência e recuperação sob tensão múltipla (MSCR) é resultado do aperfeiçoamento do ensaio de fluência repetida e recuperação (RCRT) pela Administração Rodoviária Federal dos Estados Unidos (FHWA) e tem por objetivo avaliar o percentual de recuperação, a compliância não-recuperável e a dependência dos ligantes asfálticos, especialmente os modificados, quanto ao nível de tensão. O MSCR foi utilizado neste estudo para caracterizar o comportamento fluência-recuperação de diversos ligantes asfálticos modificados virgens e envelhecidos a curto prazo. Foi empregado o procedimento da norma ASTM D7405, que prescreve os tempos de fluência e recuperação de 1 e 9 s, e avaliada a influência do aumento dos tempos de fluência e recuperação de 1 e 9 s para 2 e 18 s nas propriedades dos ligantes asfálticos envelhecidos a curto prazo. Além dos resultados destes ensaios, foram utilizados os valores de penetração, ponto de amolecimento, viscosidade rotacional, penetração retida, incremento do ponto de amolecimento, incremento de viscosidade e perda de massa para verificar quais ligantes asfálticos apresentam melhor comportamento à luz das propriedades e parâmetros considerados. Foram preparados doze materiais modificados e de classificação PG 76-XX tendo como base um CAP 50/70 de classificação PG 64-XX: CAP+PPA, CAP+Elvaloy+PPA, CAP+borracha, CAP+borracha+PPA, CAP+SBS, CAP+SBS+PPA, CAP+EVA, CAP+EVA+PPA, CAP+PE, CAP+PE+PPA, CAP+SBR e CAP+SBR+PPA. O CAP+Elvaloy+PPA apresenta, em um contexto geral, o melhor desempenho nas propriedades e parâmetros analisados em virtude dos bons resultados do percentual de recuperação e da compliância não-recuperável e das menores sensibilidades à tensão. O CAP+PE apresenta o pior desempenho geral dentre os materiais estudados, na medida em que os resultados do percentual de recuperação e da compliância não-recuperável deste ligante asfáltico são ruins e as sensibilidades ao aumento nos tempos de fluência e recuperação de 1 e 9 s para 2 e 18 s são elevadas. Ao ordenar os ligantes asfálticos do melhor para o pior à luz das propriedades e parâmetros considerados, o resultado é: CAP+Elvaloy+PPA, CAP+EVA, CAP+EVA+PPA, CAP+PPA, CAP+borracha+PPA, CAP+SBR+PPA, CAP+SBS+PPA, CAP+SBS, CAP+PE+PPA, CAP+borracha, CAP+SBR, CAP 50/70 e CAP+PE.
Título em inglês
Characterization of the creep-recovery behavior of unaged and short-term aged modified asphalt binders
Palavras-chave em inglês
Crumb rubber
Modified asphalt binders
MSCR
Polymers
Polyphosphoric acid
Short-term aging
Resumo em inglês
The multiple stress creep and recovery (MSCR) test is the result of a refinement of the repeated creep and recovery test (RCRT). This refinement was performed by the United States Federal Highway Administration (FHWA) with the aim of evaluating the percent recovery, the non-recoverable compliance and the stress dependency of asphalt binders, especially the modified ones. The MSCR test was applied in this study in order to characterize the creep-recovery behavior of unaged and short-term aged modified asphalt binders. The test procedure prescribed in ASTM D7405 specification was adopted and, to evaluate the influence of a greater creep-recovery time in the behavior of asphalt binders, the creep and recovery times of 2 and 18 s were also adopted in additional tests. The results of these tests, as well as the penetration, softening point, rotational viscosity, retained penetration, softening point increase, viscosity increase and mass loss data and mixing and compaction temperatures, were used with the objectives of ranking the asphalt binders and checking the ones with the best results in the parameters and properties considered. By using a PG 64-XX base asphalt-binder of 50/70 penetration grade, the following PG 76-XX odified asphalt binders were prepared: AC+PPA, AC+Elvaloy+PPA, AC+crumb rubber, AC+crumb rubber+PPA, AC+SBS, AC+SBS+PPA, AC+EVA, AC+EVA+PPA, AC+PE, AC+PE+PPA, AC+SBR and AC+SBR+PPA. In general, AC+Elvaloy+PPA has the best results in the parameters and properties considered in this study, especially due to the good results in the percent recovery and non-recoverable compliance and the lower stress sensitivity. In general, AC+PE has the worst results among the asphalt binders considered in this work, due to the facts that the percent recovery and non-recoverable compliance results are not good and the sensitivities to the creep-recovery times are high. By taking the results of this study and ranking the asphalt binders from the best to the worst, the following sequence is obtained: AC+Elvaloy+PPA, AC+EVA, AC+EVA+PPA, AC+PPA, AC+crumb rubber+PPA, AC+SBR+PPA, AC+SBS+PPA, AC+SBS, AC+PE+PPA, AC+crumb rubber, AC+SBR, neat AC and AC+PE.
 
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Matheus.pdf (5.32 Mbytes)
Data de Publicação
2012-11-19
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • Domingos, M.D.I., et al. Viscosidade rotacional de ligantes asfálticos modificados de mesmo grau de desempenho. Transportes (Rio de Janeiro), 2012, vol. 20, p. 13-20.
  • Domingos, M.D.I., and FAXINA, A. L. Creep-recovery behavior of asphalt binders modified with SBS and PPA. Journal of Materials in Civil Engineering, 2014, vol. 26, p. 781-783.
  • Domingos, M.D.I., e FAXINA, A. L. Avaliação do comportamento fluência-recuperação de ligantes asfálticos modificados com SBS e ácido polifosfórico. Transportes (Rio de Janeiro), 2013, vol. 21, p. 51-58.
  • Domingos, M.D.I., and FAXINA, A. L. Concepts and application of the dynamic creep test in the rheological characterization of asphalt binders. In 2o. Congresso Brasileiro de Reologia, Aracaju, 2013. Livro de resumos e programação científica., 2013. Abstract.
  • Domingos, M.D.I., and FAXINA, A. L. The application of the MSCR test on the rheological characterization of asphalt binders modified with EVA and PPA. In International Journal of Pavements Conference, São Paulo, 2013. International Journal of Pavements Conference 2013., 2013.
  • Domingos, M.D.I., e FAXINA, A. L. Avaliação do comportamento fluência-recuperação de ligantes asfálticos modificados com SBS e ácido polifosfórico. In XXVI ANPET - Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes, Joinville, 2012. Anais do XXVI Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes., 2012.
  • Domingos, M.D.I., e FAXINA, A. L. Caracterização do comportamento fluência-recuperação de ligantes asfálticos modificados virgens e envelhecidos. In XVI Congresso Iberolatinoamericado del Asfalto, Rio de Janeiro, 2011. XVI Congresso Iberolatinoamericado del Asfalto., 2011.
  • Domingos, M.D.I., e FAXINA, A. L. Comportamento fluência-recuperação de ligantes asfálticos modificados com copolímero SBR e ácido polifosfórico. In XXVII ANPET - Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes, Belém, 2013. XXVII ANPET - Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes., 2013.
  • Domingos, M.D.I., e FAXINA, A. L. Efeitos de diferentes tempos de fluência e recuperação nas propriedades reológicas de ligantes asfálticos. In 26o. Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes, Joinville, 2012. Panorama Nacional em Pesquisa em Transportes - 2012., 2012. Resumo.
  • Domingos, M.D.I., e FAXINA, A. L. Viscosidade rotacional de ligantes asfálticos modificados de mesmo grau de desempenho. In XXV Congresso da Associação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes, Belo Horizonte, 2011. XXV Congresso da Associação Nacional de Pesquisa e Ensino em Transportes., 2011.
  • Nuñez, J. Y. M., et al. Propriedades mecânicas de misturas asfálticas preparadas com ligantes asfálticos modificados de mesmo grau de desempenho. In XXVI ANPET - Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes. Anais do XXVI Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes., 2012.
  • Nuñez, J. Y. M., Domingos, M.D.I., and FAXINA, A. L. Rheological tests for fatigue characterization of paving asphalt binders. In 2o. Congresso Brasileiro de Reologia, Aracaju. Livro de resumos e programação científica., 2013. Abstract.
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