Avaliação dos efeitos de produtos rejuvenescesdores em misturas asfálticas

Abstract

A reciclagem é um tema que vem ganhando bastante espaço em diversas áreas da engenharia. Um dos principais fatores que alavancou a preocupação com o assunto está relacionado com a disposição final dos resíduos. Quando se reaproveita um material em obras civis, indiretamente se está contribuindo para a preservação da natureza. Dentro deste contexto, a reciclagem de revestimentos asfálticos é um assunto que desperta grande interesse, mas que requer estudos mais aprofundados. Desta forma, a presente tese tem como objetivo estudar os efeitos de produtos rejuvenescedores no comportamento de misturas asfálticas utilizando material fresado de revestimento asfáltico envelhecido, visando sua aplicação em reciclagem de revestimentos de pavimentos rodoviários. Para tanto, inicialmente foram realizados diversos ensaios de laboratório no material fresado. Posteriormente foi extraído ligante residual para conhecimento de suas características físicas, químicas e reológicas, de modo a determinar o grau de deterioração em que se encontrava. Em seguida foram adicionados ao ligante residual, rejuvenescedores a base de alcatrão (RejuvaSeal) e outros a base de óleo de xisto, conhecidos comercialmente com AR-5, AR-250 e AR-500, nas taxas de 15, 20 e 25%, de modo a verificar qual teor seria apropriado para recuperar as características originais do ligante. Foram ainda confeccionadas misturas asfálticas com 100% de material fresado proveniente da Estrada Parque Indústria e Abastecimento de Brasília-DF. Utilizou-se os mesmos agentes rejuvenescedores e taxas de aplicação e em seguida as misturas asfálticas recicladas tiveram as propriedades mecânicas (módulo de resiliência, resistência à tração, estabilidade e fluência Marshall e vida de fadiga) determinadas em laboratório, de modo a verificar os benefícios que os rejuvenescedores proporcionam a esta mistura reciclada. Também foi realizado estudo do efeito selante de agente rejuvenescedor à base de alcatrão frente ao ataque químico de agentes agressores como água, gasolina e combinação destes. Outro aspecto considerado foi a avaliação do efeito do calor e do ar, utilizando a estufa RTFOT, no envelhecimento do CAP desde o início da usinagem até o início da compactação em campo, por meio do Modelo de Arrhenius. Finalmente, foram realizadas algumas simulações numéricas, com a utilização do programa KENLAYER, para se verificar o comportamento estrutural de projetos de pavimentos para diversas misturas recicladas com adição de rejuvenescedores. Entre as diversas conclusões obtidas neste trabalho tem-se que a mistura contendo 20% de AR-5 apresenta o melhor comportamento quando comparada a uma mistura nova do tipo CBUQ. As análises físicas, químicas, reológicas e mecânicas mostraram que a reciclagem de material fresado de revestimento asfáltico utilizando rejuvenescedor é uma solução tecnicamente possível e ambientalmente correta para pavimentação. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Recycling is a theme that has gained a lot of space in various areas of engineering. One of the main factors that triggered the concern about the matter is related to the disposal of waste. When reuses material in civil works indirectly if it is contributing for the preservation of nature. Within this context, recycling asphalt pavement is an issue that arouses great interest, but that requires further study. Thus, this thesis study the effects of rejuvenating products in the behavior of asphalt mixtures using milled material of asphalt coating aged, for their application in recycling of coatings road pavements. To this end, many were initially performed Laboratory tests in the milled material. Was subsequently extracted asphalt residual knowledge of its physical, chemical and rheological, to determine the degree of deterioration that was. Were then added to the residual asphalt, rejuvenating the basis of tar (RejuvaSeal) and other base oil shale, known commercially with AR-5, AR-250 AR-500 and, at rates of 15, 20 and 25%, so check what content would be appropriate to recover the characteristics original asphalt. Asphalt mixtures were also made with 100% of milled material from EPIA road in Brasilia-DF. We used the same rejuvenating agents and rates application and then recycled asphalt mixtures had the mechanical properties (resilient modulus, tensile strength, Marshall Stability and creep and fatigue life) in certain laboratory to verify the benefits that rejuvenating this provides the recycled mix. Was also conducted study of the effect rejuvenator sealer tar-based front to chemical attack of aggressive agents such as water, gas and combination thereof. Another aspect considered was to evaluate the effect of heat and air, using the greenhouse RTFOT, aging of the CAP since the start of machining to the early compaction in the field, through the Arrhenius model. Finally, we performed some numerical simulations using the program KENLAYER, to verify the structural stability of projects recycled flooring for several mixtures with added rejuvenating. Among the various conclusions reached in this study is that the mixture containing 20% AR-5 has the best performance when compared to a new mixture. The physical, chemical, rheological and showed that the mechanical recycling material coating using asphalt rejuvenating solution is technically feasible and environmentally friendly paving.