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Title in Portuguese: Investigação sobre a formulação de um bio-ligante à base da seiva de Euphorbia Tirucalli para emprego em pavimentação
Author: Gondim, Lilian Medeiros
Advisor(s): Barroso, Suelly Helena de Araújo
Co-advisor(s): Soares, Sandra de Aguiar
Keywords: Transportes
Euphorbiaceae
Ligante asfáltico - Modificação
Pavimentos
Euphorbia Tirucalli
Asphaltic modifiers
Prime coats
Rejuvenating agent
Bio – Binders
Issue Date: 29-Aug-2017
Citation: GONDIM, L. M. Investigação sobre a formulação de um bio-ligante à base da seiva de Euphorbia Tirucalli para emprego em pavimentação. 2017. 214 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Transportes)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Abstract in Portuguese: O presente estudo tem o objetivo de contribuir para o desenvolvimento de um bio-ligante para uso em pavimentação, a partir da modificação ou substituição parcial do ligante asfáltico de petróleo pela seiva da Euphorbia Tirucalli (aveloz). Para tanto, bio-ligantes foram produzidos a partir da adição da seiva de aveloz a um ligante asfáltico 50/70 (PG 64-22) nos teores de 3% a 30%. Os parâmetros investigados para a análise dos bio-ligantes foram: (a) as características físicas (ponto de amolecimento e penetração); (b) a caracterização química (avaliada por meio de absorção no Infravermelho com Transformada de Fourier e análise térmica em TG e DSC); (c) o comportamento reológico (viscosidade Brookfield, e ensaios em reômetros de cisalhamento dinâmico e de fluência em viga); e (d) os efeitos do envelhecimento oxidativo (por simulação do envelhecimento em RTFOT em PAV). Em seguida, foram realizados ensaios reológicos específicos para a observação do comportamento quanto à deformação permanente, por meio do ensaio de Fluência e Recuperação sob Tensões Múltiplas (MSCR), e quanto à Fadiga, por Varredura Linear de Amplitude de Deformação (LAS). A adesividade dos bio-ligantes ao substrato mineral foi também mensurada, por meio do ensaio BBS (Binder Bond Strength). A partir do bio-ligante com o maior teor de seiva (30%) foram produzidos dois bio-asfaltos diluídos, empregando-se como solventes o querosene e o d-limoneno. Os bio-asfaltos diluídos foram investigados quanto ao seu potencial de aplicação em serviços de imprimação, por meio de dois métodos distintos (cápsula e Marshall). Por fim, a seiva foi também adicionada a ligante asfáltico previamente envelhecido para verificar o seu potencial como rejuvenescedor asfáltico. Os resultados das investigações de laboratório mostraram que: i) foi possível substituir até 10% do ligante asfáltico pela seiva sem que as propriedades reológicas observadas sofressem alterações consideráveis; ii) a adição da seiva tem um efeito de solvência sobre o ligante asfáltico; iii) as imprimações com os novos asfaltos diluídos apresentaram penetrações compatíveis com as obtidas com um asfalto diluído convencional do tipo CM-30 e iv) ao ser adicionada ao ligante envelhecido em RTFOT e PAV, a seiva foi capaz de retornar as propriedades deste a sua condição logo após RTFOT, mostrando potencial para emprego como rejuvenescedor asfáltico.
Abstract: The present study aims to contribute to the development of a binder for use in pavement layers, from the modification or partial replacement of the asphalt binder by the sap of Euphorbia Tirucalli (Petroleum Plant). For this purpose, bio-binders were produced from the addition of the sap to an asphalt binder classified by penetration as 50/70 (PG 64-22) in the contents of 3% to 30%. The parameters investigated for the analysis of the binder were: (a) the physical characteristics (softening point and penetration); (b) the chemical characterization (evaluated by Fourier Transformed Infrared Absorption and thermal analysis in TG and DSC); (C) the rheological behavior (Brookfield viscosity, and dynamic shear and bending beam rheometers tests); and (d) the effects of oxidative aging (by simulating aging in RTFOT and in PAV). Then, specific rheological tests were performed to observe the behavior regarding the permanent deformation by means of the Multiple Stress Creep and Recovery Test (MSCR), and fatigue, by Linear Amplitude Sweep Test (LAS). The binder adhesive properties were also measured by the BBS (Binder Bond Strength) Test. From the bio-binder with the highest sap content (30%) two bio-cutbacks were produced, using kerosene and d-limonene as solvents. The bio-cutbacks were investigated for their potential application in priming, using two different methods (capsule and Marshall). Finally, the sap was also added to a previously aged asphalt binder to verify the potential as an asphalt rejuvenating agent. The results of the laboratory investigations showed that: i) it was possible to replace up to 10% of the asphalt binder by the sap without observing significant changes on the rheological properties; ii) the addition of the sap has a solvency effect on the asphalt binder; (iii) the primers with the new diluted bio-asphalts presented penetrations compatible with those obtained with a standard commercial cutback; and iv) when added to the binder aged in RTFOT and PAV, the sap was able to return its properties to the condition observed right after RTFOT, showing potential for employment as an asphaltic rejuvenator.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/31909
Appears in Collections:DET - Teses defendidas na UFC

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