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Tipo: Dissertação
Título: Uso do D-Limoneno como retardante de envelhecimento de emulsão asfáltica aplicada em tratamento superficial por penetração
Autor(es): Silva, Ataslina de Paula da
Orientador: Barroso, Suelly Helena de Araújo
Coorientador: Uchoa, Antônia Flávia Justino
Palavras-chave em português: Emulsão Asfáltica;D-Limoneno;Desempenho a longo prazo;Envelhecimento;Tratamento Superficial por Penetração;Ligante asfáltico
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE TRANSPORTES
Data do documento: 29-Jun-2023
Citação: SILVA, A. P. Uso do D-Limoneno como retardante de envelhecimento de emulsão asfáltica aplicada em tratamento superficial por penetração. 2023. 121 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
Resumo: Os Tratamentos Superficiaispor Penetração (TSP) são revestimentos flexíveis que utilizam finas camadas de ligante asfáltico obtidas pela ruptura das emulsões, tornando-os suscetíveis aos efeitos deletérios do envelhecimento e ocasionando-lhes desagregações. Este estudo teve como objetivo investigar se o D-Limoneno (D-L) atua como agente retardador do envelhecimento oxidativo de ligantes para TSP. Desenvolveu-se um programa experimental de quatro fases. As duas primeiras trataram da coleta e caracterização dos materiais, além da confecção da emulsão modificada nos teores de 0,5%, 1,5%, 2,0% e 3,0% de D-L. A terceira fase reuniu ensaios físicos, químicos e reológicos em uma avaliação para a condição virgem e envelhecida. A quarta fase envolveu ensaios de desempenho para TSP, incluindo uma análise econômica. Os resultados da classificação empírica indicaram a aceitabilidade da modificação quanto aos parâmetros técnicos vigentes.Observou-se na análise química que o D-L provocou diminuições em parâmetros relacionados ao envelhecimento, como nos grupamentos funcionais detectados no infravermelho, e na proporção de asfaltenos, bem como em seus conglomerados. O teor de 1,5% D-L foi selecionado por ter sido o percentual com as maiores modificações químicas quanto ao envelhecimento. Esse teor foi avaliado em análises quanto a emulsificação do ligante e sobre os eventos de degradação térmica. Por sua vez, no comportamento reológico, houve uma diminuição da rigidez e melhoria na resposta elástica para diferentes temperaturas. A adesividade aumentou após o envelhecimento dos materiais, sendo que o D-L intensificou esse efeito e diminui a suscetibilidade das amostras aos efeitos deletérios da água. Também, a adesividade apresentou uma boa correlação (R2 ) com o parâmetro empírico da viscosidade Saybolt-Furol. Quanto à perda de agregados, a modificação ampliou o volume de tráfego do TSP, indicando uma melhoria de desempenho para diferentes períodos de exposição ao ambiente. Por fim, o uso do D-L como aditivo representou um aumento de 15% nos custos de execução. Dessa forma, concluiu-se que o comportamento da emulsão modificada por D-L foi favorável quanto às propriedades relacionadas ao desempenho e sob as condições investigadas neste estudo; no entanto, a aplicação desse material na pavimentação seria pouco atrativa do ponto de vista econômico. Essa constatação indicou que, a partir de uma dinâmica de mercado economicamente favorável, o D-L tenha uma aplicação considerada promissora como aditivo retardador de envelhecimento de emulsões para TSP.
Abstract: Chip Seals (CS) are flexible coatings that use thin layers of asphalt binder obtained by breaking the emulsions, making them more susceptible to the harmful effects of aging and causing them to disintegrate. This study investigated whether the D-Limonene (D-L) acts as a slowing agent for the oxidative aging of CS binders. A four-phase experimental program was developed. The first two dealt with the collection and characterization of the materials, in addition to preparing the modified emulsion at the blends of 0.5%, 1.5%, 2.0%, and 3.0% D-L. The third phase gathered physical, chemical, and rheological tests to assess the unaged and long-term aged condition. The fourth phase involved an evaluation of performance specifications for CS, also including an economic analysis. The results of the empirical characterisation indicated the acceptability of the modified emulsion in terms of the current technical parameters. It was observed by the chemical analysis that the D-L decreased parameters related to aging, such as the functional groups detected in the infrared and in the proportion of asphaltenes, as well as in their conglomerates. The 1.5% D-L content was selected because it was the percentage with the greatest chemical changes regarding aging. This content was evaluated in further analyses regarding to the binder emulsification process and the events of thermal degradation. There was a decrease in stiffness and an improvement in the elastic response to different temperatures in the rheological behavior. The adhesiveness strenght increased after the long-term aging of the materials, and the D-L intensified this effect and reduced the susceptibility of the samples to the harmful effects of water. Also, the adhesiveness showed a good correlation (R2) with the empirical parameter of Saybolt-Furol viscosity. Regarding the loss of aggregates, the modification increased the CS traffic volume, indicating an improvement in performance for different periods of environmental exposure. Finally, using D-L as an additive represented a 15% increase in execution costs. Thus, it was concluded that the behavior of the emulsion modified by D-L was favorable in terms of properties related to performance and under the conditions investigated; however, the application of this material in paving would be unattractive from an economic point of view. These findings indicated that, based on a market dynamic more favourable economically, the D-L has an application considered as promising like an additive that delays the aging of emulsions for TSP.
Descrição: Silva, A. P. Uso do D-Limoneno como retardante de envelhecimento de emulsão asfáltica aplicada em tratamento superficial por penetração. 2023. 121 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/74949
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/6171895863197696
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/5132757639915375
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/7261232863949907
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DET - Dissertações defendidas na UFC

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