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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/10833| Tipo: | Tese |
| Título : | Efeito da adição de nanoargilas e nanocompósitos argila/SBS no desempenho de ligantes asfálticos. |
| Título en inglés: | Effect of the addition of nanoclays and nanocomposites clay / SBS on the performance of asphalt binders |
| Autor : | Tomé, Luisa Gardênia Alves |
| Tutor: | Sant'Ana, Hosiberto Batista de |
| Co-asesor: | Soares, Sandra de Aguiar |
| Palabras clave : | Engenharia química;Reologia;Polímeros - Aditivos;Nanopartículas |
| Fecha de publicación : | 2014 |
| Citación : | TOMÉ, L. G. A. Efeito da adição de nanoargilas e nanocompósitos argila/SBS no desempenho de ligantes asfálticos. 2014. 92 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. |
| Resumen en portugués brasileño: | O presente trabalho trata do desenvolvimento de aditivos nanoestruturados como materiais potencialmente úteis para melhorar o desempenho de ligantes na pavimentação asfáltica. Foram preparados e utilizados como aditivos em composições variadas: argilas organofílicas montmorilonita, vermiculita e Cloisite®, copolímero estireno-butadieno-estireno (SBS) e nanocompósitos SBS/CLO5% e SBS/OVMT5%. Os nanocompósitos poliméricos foram produzidos por meio da técnica de intercalação por solução. O objetivo foi melhorar as propriedades físicas e reológicas do ligante e, desta forma, contribuir para sua estabilidade ao armazenamento, para sua maior resistência ao envelhecimento oxidativo e para a redução da sua susceptibilidade térmica. Os nanomateriais foram caracterizados por difração de raios-x (DRX) e por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Os ligantes puros e modificados foram avaliados, quanto às suas propriedades reológicas, através de ensaios em reômetro de cisalhamento dinâmico (DSR). As técnicas de caracterização estrutural (FTIR), termogravimetria (TGA) e envelhecimento simulado em estufas Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT), além dos ensaios reológicos realizados em um DSR, também foram utilizados para avaliar o desempenho dos ligantes na presença dos aditivos nanoestruturados. Os resultados evidenciam que os ligantes modificados resultaram no aumento do módulo complexo (G*) e na redução do ângulo de fase (δ), o que significa maior resistência destes à deformação permanente. A viscosidade, a penetração e a suscetibilidade térmica dos mesmos foram adequadas aos limites estabelecidos pela Agência Nacional do Petróleo Gás Natural e Biocombustíveis (ANP). As propriedades reológicas dos ligantes asfálticos (LA) modificados com os nanocompósitos foram comparáveis às do LA modificado com 4,0% de SBS, identificando uma redução de custos, dado o potencial de substituição de polímero pela argila. A presença da OVMT melhorou a estabilidade à estocagem do LA modificado com SBS, resultado este importante, visto que a separação de fases é um dos maiores obstáculos ao uso do SBS na pavimentação. |
| Abstract: | The present work deals with the development of nanostructured additives as potentially useful materials to improve the performance of asphalt binders in paving. They were prepared and used as additives in various compositions: organophilic montmorillonite clay, vermiculite and Cloisite®, styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS), as well as SBS/CLO5% and SBS/OVMT5% nanocomposites. The polymeric nanocomposites were produced by the technique of intercalation solution. The aim of that was to improve the physical and the rheological properties of the binder and thus to contribute for their storage stability, to improve their resistance to oxidative aging and to reduce their thermal susceptibility. Nanomaterials were characterized by x-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Pure and modified asphalt binder (AB) were evaluated for their rheological properties using a dynamic shear rheometer (DSR). The structural characterization technique (FTIR) spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA) and simulated aging in the Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT), in addition to rheological measurements performed on a DSR, were also used to estimate the AB performance in the presence of nanostructured additives. The results show that the modified asphalt binder revealed an increase of the complex modulus (G*) and a reduction in the phase angle (δ), which means a higher resistance of them to permanent deformation. Their viscosity, penetration and thermal susceptibility were in accordance to the limits established by the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels. The rheological properties of asphalt binders (AB) modified with nanocomposites were similar to those modified with SBS 4.0%, which identifies a reduction in costs, taking into account the possibility of replacing the polymer by clay. The presence of OVMT improved the storage stability of the SBS modified AB, which is an important result, since phase separation is a major obstacle to the use of SBS in paving. |
| URI : | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10833 |
| Aparece en las colecciones: | DEQ - Teses defendidas na UFC |
Ficheros en este ítem:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
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