Avaliação laboratorial de misturas asfálticas à quentes produzidas com grafite cominuído

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i2.12030

Palavras-chave:

Mistura asfáltica; Flexão a quatro pontos; Módulo complexo; Ângulo de fase; Grafite cominuído.

Resumo

Ao longo de sua história, a construção de pavimentos rodoviários, enfrenta a perda das características funcionais e estruturais, em razão dos obstáculos tecnológicos e financeiros. Dessa forma, tornam-se relevantes os estudos de novos materiais a serem utilizados em concretos asfálticos, a fim de favorecer a implementação de políticas de manutenção, recuperação e projetos de pavimentos mais econômicos pela sua maior adequabilidade técnica a longo prazo, e, em especial, minimizar a manutenção precoce dessas estruturas. Neste aspecto, o objetivo principal do presente trabalho foi compara experimentalmente por meio módulo complexo (E*) e ângulo de fase (δ) dois tipos de concreto asfáltico, uma confeccionada com composição asfáltica com cimento Portland (CA-REF), e a outra composição asfáltica com grafite cominuído (CA-GRAFC). Para isto, empregou-se o equipamento de flexão a quatro pontos, sendo utilizado um carregamento sinusoidal uniaxial de compressão, amplitude de deformação de 50μm/m; frequências de 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10 e 20 Hz e temperaturas de 0 a 40°C, com incrementos de 5°C. Após a realização dos ensaios mecânicos, constatou-se que, sob as condições analisadas, a composição asfáltica com grafite cominuído torna-se uma alternativa promissora como material aplicável em pavimentos rodoviários, atuando como substituto do fíler tradicional (cimento Portland).

Referências

ASTM C127-15. (2015). Standard test method for density, relative density (specific gravity), and absorption of coarse aggregate. Conshohocken: ASTM International. 10.1520/C0127-15.

ASTM C128-15. (2015). Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Fine Aggregate. Conshohocken: ASTM International. 10.1520/C0128-15.

ASTM C131/C131M-14. (2014). Standard Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine. Conshohocken: ASTM International. 10.1520/C0131_C0131M-14.

ASTM D5/D5M-20. (2013). Standard test method for penetration of bituminous materials. Conshohocken: ASTM International. 10.1520/D0005_D0005M-20.

ASTM D36/D36M-14. (2014). Standard test method for softening point of bitumen (ring-and-ball apparatus). Conshohocken: ASTM International. 10.1520/D0036_D0036M-14R20.

ASTM D92-18. (2018). Standard Test Method for Flash and Fire Points by Cleveland Open Cup Tester. Conshohocken: ASTM International. 10.1520/D0092-18.

ASTM D113-17. (2017). Standard Test Method for Ductility of Asphalt Materials. Conshohocken: ASTM International. 10.1520/D0113-17.

ASTM D2042-15. (2015). Standard Test Method for Solubility of Asphalt Materials in Trichloroethylene. Conshohocken: ASTM International. 10.1520/D2042-15.

ASTM D2872-19. (2012). Standard Test Method for Effect of Heat and Air on a Moving Film of Asphalt (Rolling Thin-Film Oven Test). Conshohocken: ASTM International. 10.1520/D2872-19.

ASTM D4402/D4402M-15. (2013). Standard test method for viscosity determination of asphalt at elevated temperatures using a rotational viscometer. Conshohocken: ASTM International. 10.1520/D4402_D4402M-15.

ASTM E102/E102M-93. (2016). Standard Test Method for Saybolt Furol Viscosity of Bituminous Materials at High Temperatures. Conshohocken: ASTM International. 10.1520/E0102_E0102M-93R16.

Arao, M. (2016). Avaliação do comportamento mecânico de misturas asfálticas com a inserção de polietileno tereftalato (PET) triturado. Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Dissertação de Mestrado.

Balbo, J. T. (2007). Pavimentação asfáltica: materiais, projeto e restauração. Editora Oficina de Textos, 560 p.

Bardini, V. S. S., Klinsky, L. M. G., Júnior, J. L. F. & Roque, R. (2012). Influência do fíler mineral no comportamento reológico de mástiques asfálticos. Transportes, 20 (3), 19-26. https://doi.org/10.4237/transportes.v20i4.603.

Bernucci, L. B., Motta, L. M. G., Ceratti, J. A. P. & Soares, J. B. (2008). Pavimentação asfáltica: formação básica para engenheiros. 501 p.

Carlesso, G. C. (2017). Estudo do comportamento de mistura asfáltica modificada por nanoargila e polímero SBS. Universidade Federal de Santa Catarina, Dissertação de mestrado.

Carlesso, G. C., Trichês, G., De Melo, J. V.S., Marcon, M. F., Thives, L. P. & Da Luz, L. C. (2019). Evaluation of Rheological Behavior, Resistance to Permanent Deformation, and Resistance to Fatigue of Asphalt Mixtures Modified with Nanoclay and SBS Polymer. Applied Sciences-Basel, 9, 2697-2713. https://doi.org/10.3390/app9132697

Das, B.M. (2015). Fundamentos de engenharia geotécnica. Cengage Learning. 612 p.

DNIT ES 031/2006. (2006). Pavimentos flexíveis: concreto asfáltico: especificação de serviço.

DNIT ME 035/1998. (1998). Agregados - determinação da abrasão “Los Angeles”.

EN 12697-26. (2018). Bituminous mixtures - test methods for hot mix asphalt, part 26: Stiffness.

Jackson, M. L. & Sherman, G. D. (1953). Chemical weathering of minerals in soil. Adv. Agron, 211-318.

Kim, Y. R. (2008). Modeling of asphalt concrete. United State of America: ASCE Press. 460 p.

Marcon, M. F. (2016). Estudo e comparação do desempenho mecânico e reológico entre concretos asfálticos modificados por polímero SBS, borracha moída de pneu e nanomateriais. Universidade Federal de Santa Catarina. Dissertação de Mestrado.

Mendes, L. O. & Marques, G. L. O. (2012). Avaliação da influência do método bailey no processo de dosagem e desempenho de misturas asfálticas. Transportes, 20 (4), 35-43. 10.4237/transportes.v20i4.574.

Melo, J. V. S. (2014). Desenvolvimento e estudo do comportamento reológico e desempenho mecânico de concretos asfálticos modificados com nanocompósitos. Universidade Federal de Santa Catarina, Tese de Doutorado.

Melo, J. V. S. & Trichês, G. (2016). Effects of organophilic nanoclay on the rheological behavior and performance leading to permanent deformation of asphalt mixtures. Journal of Materials in Civil Engineering, 28 (11), 04016142. 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001650.

Moreno-Navarro, F. & Rubio-Gámez, M. C. (2016). A review of fatigue damage in bituminous mixtures: Understanding the phenomenon from a new perspective. Construction and Building Materials, 113, 927-938. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.03.126.

Papagiannakis, A. T. & Massad, E. A. (2008). Pavement Design and Materials. John Wiley & Sons, Hoboken, 542 p.

Pereira, A. G., Spinola, J. R., Monteiro, A. K. C., Lacerda, B. M., Gusmao, F. S. & Frota, C. A. (2019). Mechanical behavior of asphaltic mixtures produced with spray graphite in high energy mill. International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA), 9, 18-26. 10.9790/9622- 0911031826.

Senço, W. (2007). Manual de técnicas de pavimentação. (2a ed.), Pini, 764 p.

Sol-Sánchez, M., Moreno-Navarro, F., García-Travé, G. & Rubio-Gámez, M. C. (2015). Laboratory study of the long-term climatic deterioration of asphalt mixtures. Construction and Building Materials, 88, 32-40. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.03.090.

Specht, L. P., Granich, A., Pasche, E. & Boeira, F. (2012). Estudo laboratorial de misturas asfálticas com adição de diferentes teores e tipos de cal. Revista Estradas, 17, 66-72.

Suryanarayana, C. (1995). Nanocrystalline materials. Int. Materials Reviews, 40 (20), 41-64.

Torres, A. P., Pereira, I. N. A., Spinola, J. R., Pereira, A. G. & Frota, C. A. (2019). Four-point bending mechanical behavior of aged asphalt mixtures containing charcoal. International Journal for Innovation Education and Research, 7, 460-472. 10.31686/ijier.Vol7.Iss10.1794.

Yan, K., Xu, H. & You, L. (2015). Rheological properties of asphalts modified by waste tire rubber and reclaimed low density polyethylene. Construction and Building Materials, 83, 143-149. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.02.092.

Yoder, E. J., & Witczak, M. W. (1975). Principles of Pavement Design. (2a ed.), John Wiley & Sons Inc.

Downloads

Publicado

14/02/2021

Como Citar

PEREIRA, A. G. .; VIEIRA, C. da S. .; OLIVEIRA, M. B. de .; PAIVA, J. C. A. .; SILVA, R. L. da . Avaliação laboratorial de misturas asfálticas à quentes produzidas com grafite cominuído. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 2, p. e25110212030, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i2.12030. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/12030. Acesso em: 6 jul. 2024.

Edição

Seção

Engenharias