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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2021.tde-18052021-162556
Documento
Autor
Nome completo
Gustavo dos Santos Pinheiro
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2021
Orientador
Banca examinadora
Savasini, Kamilla Vasconcelos (Presidente)
Branco, Verônica Teixeira Franco Castelo
Specht, Luciano Pivoto
Título em português
Avaliação do processo de extração e recuperação de ligantes asfálticos na dosagem de misturas recicladas a quente.
Palavras-chave em português
Asfalto
Extração automatizada
Grau de interação
Ligantes
Misturas asfálticas recicladas a quente
Processo de recuperação
Resumo em português
A adoção de práticas, como a incorporação de material fresado visando a produção de misturas asfálticas recicladas a quente, representa um avanço do setor rodoviário e um incentivo para o desenvolvimento de novas técnicas cada vez mais sustentáveis. O aproveitamento do fresado, ou reclaimed asphalt pavement (RAP), quanto às questões econômicas, ambientais e de desempenho do material reciclado, demonstra ser uma opção vantajosa para a restauração e construção de novas rodovias. No entanto, um dos obstáculos para seu emprego em novas misturas está relacionado à variabilidade inerente do RAP, manifestada, principalmente, devido ao ligante asfáltico. Procedimentos que permitem a obtenção desse ligante envelhecido, como a extração com uso de solventes e a recuperação por meio de técnicas de destilação, são comumente utilizados. Entretanto, tais técnicas podem alterar propriedades intrínsecas dos ligantes, como características reológicas e químicas, e que, consequentemente, acarretariam em falhas na dosagem das misturas asfálticas recicladas a quente. Outro ponto fundamental em relação à adição do material fresado é que, com a incorporação de RAP, diferentes níveis de interação (degree of blending ou DoB) tendem a ocorrer entre o ligante asfáltico novo e o ligante envelhecido proveniente do RAP. Compreender esse mecanismo e quanto do ligante envelhecido presente no RAP contribui nas propriedades finais, físicas ou reológicas, pode auxiliar na obtenção de métodos de dosagem mais consistentes. Com isso, o presente estudo avaliou técnicas de extração e de recuperação do ligante asfáltico proveniente de um material fresado, e seus efeitos na dosagem de misturas asfálticas recicladas. Além disso, buscou-se analisar o fenômeno de DoB de misturas asfálticas recicladas a quente. Pode-se concluir que: os processos de redução e preparação das amostras antes da extração têm influência nas propriedades reológicas do ligante recuperado; a definição do ligante final, proveniente da mistura entre os ligantes virgem e o envelhecido do RAP, para dosagem de misturas asfálticas recicladas a quente, demonstra ser dependente das variações do parâmetro Tc, resultantes de um mesmo material fresado; e, para análise da interação, o diagrama Black space demonstrou ser uma boa forma de avaliar qualitativamente mudanças reológicas entre as etapas da extração e, também, as condições de homogeneidade dos ligantes recuperados.
Título em inglês
Evaluation of the asphalt binder extraction and recovery procedures in the recycled hot mix asphalt dosage.
Palavras-chave em inglês
: Asphalt binder
Automatized extraction
Degree of blending
Recovery process
Recycled hot mix asphalt
Resumo em inglês
The incorporation of milled material in the production of recycled hot mix asphalts (HMA) represents an advance in the road sector and an incentive for more sustainable innovative techniques development. The use of reclaimed asphalt pavement (RAP), regarding economic, environmental and performance issues of the recycled material, seems to be an advantageous alternative for the restoration and construction of new roads. However, one of the obstacles to its use in new mixtures production is related to the inherent variability of RAP, manifested mainly due to the asphalt binder. Procedures that allow obtaining this aged binder are commonly used, such as extraction with solvents and recovery applying distillation techniques. However, such methods can change the asphalt binder's intrinsic properties, such as rheological and chemical characteristics, which may lead to flaws in the dosage of recycled HMA. Another point regarding the incorporation of RAP is that different levels of interaction (degree of blending, or DoB) tend to occur between the new asphalt binder and the RAP aged binder. Understanding this mechanism and how much of the aged RAP binder contributes to the final physical or rheological properties can help to obtain more consistent design methods. Thus, this study evaluated both asphalt binder extraction and recovery techniques from milled materials, and its effects on recycled asphalt mixtures. In addition, it was investigated the DoB from recycled HMAs. It can be concluded that: the processes of reduction and preparation of the samples before extraction have an influence on recovered binder rheological properties; the definition of the final binder type, from the mixture between virgin and aged RAP binders for the recycled HMA, shows dependency on the variations of parameter Tc, resulting from the same RAP; and, for the analysis of the asphalt binders interaction, the Black space diagram showed to be a good option to qualitatively assess rheological changes between the extraction stages and, also, the homogeneity conditions of asphalt binder recovered.
 
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Data de Publicação
2021-05-18
 
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