Substituição de agregado mineral fino por Polietileno Tereftalato (PET) reciclado no comportamento mecânico de mistura asfáltica densa

Abstract

Mais de 396 milhões de toneladas de resíduos plásticos são produzidos anualmente, causando uma das principais preocupações ambientais globais. Esse cenário é agravado pela contaminação da cadeia alimentar humana por microplásticos, como o polietileno tereftalato (PET). Ao mesmo tempo, a areia natural está ultrapassando sua capacidade de formação pela exploração excessiva da construção civil, apontando para a necessidade de reciclagem e incorporação de materiais alternativos para alcançar o desenvolvimento sustentável. Em reconhecimento a essas necessidades, esta pesquisa tem como objetivo avaliar o efeito da substituição de areia natural por PET reciclado no comportamento mecânico de mistura asfáltica densa (CBUQ). Para caracterizar os materiais e avaliar suas interações foram realizados ensaios XDR, XRF, TGA/DTG, SEM, FTIR e AFM. O estudo volumétrico foi conduzido a partir de ensaios de dosagem e compactação Superpave e microtomografia de raios-X (μ-CT). O comportamento mecânico das misturas foi investigado por meio de ensaios de resistência à tração indireta (RT), módulo de resiliência (MR), dano por umidade induzida (DUI), módulo dinâmico, resistência à fadiga por tração direta e resistência à deformação permanente. A substituição de areia por PET até 8% em volume não apresentou alteração significativa no teor de ligante de projeto, devido à equivalência de absorção de ligante entre os materiais. Mantendo fixo o teor de ligante, o incremento da quantidade de PET aumentou o volume de vazios e diminuiu a espessura do filme de ligante, conforme observado visualmente na μ-CT. Todas as misturas apresentaram resultados de RT e MR consistentes com a literatura. A inserção de PET aumentou a força de adesão entre ligante-agregado sob exposição à umidade, produzindo misturas mais resistentes ao dano por umidade induzida. A mistura com 2% de PET (HMA-2P) demonstrou comportamento superior em termos de módulo dinâmico, ângulo de fase e resistência à fadiga entre as misturas investigadas, assim como compatibilidade em relação a resistência à deformação permanente da mistura convencional (HMA-C). Pelo exposto, a incorporação de PET reciclado via seca em pavimentação asfáltica se mostra uma solução promissora sob as óticas técnica e socioambiental.