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Título: Estudo laboratorial de misturas asfálticas mornas com agregados de escória de aciaria
Autor(es): Gomes, Juliana Frutuoso
Orientador(es): Farias, Márcio Muniz de
Coorientador(es): Rondón Quintana, Hugo Alexander
Assunto: Pavimentação
Misturas asfálticas
Asfalto
Escória de aciaria
Data de publicação: 28-Set-2018
Referência: GOMES, Juliana Frutuoso. Estudo laboratorial de misturas asfálticas mornas com agregados de escória de aciaria. 2018. xv, 99 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Resumo: Nas últimas décadas observa-se o crescimento da consciência ambiental na sociedade, que tem influenciado na forma como as diversas áreas da indústria desenvolvem suas atividades. O setor da pavimentação vem buscando se adequar a essa nova realidade, atentando-se para alternativas que possibilitem o desenvolvimento de processos mais eficientes e o uso de materiais mais sustentáveis, com os menores custos e sem o comprometimento da qualidade de seus produtos. Dentre essas alternativas estão o uso de escória de aciaria como agregado e a diminuição das temperaturas de trabalho das misturas asfálticas por meio de tecnologias de misturas mornas. Com base nisso, buscou-se analisar o comportamento de misturas asfálticas a quente e mornas produzidas em laboratório, com substituições de agregados de calcário por escória de aciaria Linz-Donawitz. Para as misturas mornas, foram usados dois aditivos: o HUSIL, que provoca a formação de espuma no asfalto, e o Rediset® LQ, que é um produto surfactante. O estudo foi dividido em quatro partes: caracterização dos materiais, análise de misturas com diferentes composições de agregados de calcário e escória, estudo de compactação a três temperaturas diferentes e caracterização mecânica. Foram estudadas até quatro porcentagens diferentes de cada aditivo (entre 0,4% e 0,75% para o Rediset e de 0,5% a 2% para o HUSIL) e oito composições distintas de agregados de calcário e escória. Foram mecanicamente avaliadas, segundo os ensaios de estabilidade Marshall, resistência à tração indireta, módulo de resiliência, dano por umidade induzida, creep estático e fadiga, seis misturas diferentes. Três delas eram compostas apenas de agregados de calcário e três possuíam agregados graúdos de escória de aciaria, sendo duas a quente e quatro mornas (com redução de 20ºC), dentre as quais duas eram com 1% de HUSIL e duas com 0,5% de Rediset®. Os resultados obtidos indicaram que as misturas se mostraram satisfatórias, atendendo aos requisitos comumente exigidos para revestimentos asfálticos. Percebeu-se que o emprego de agregados graúdos de escória de aciaria mostrou-se bastante interessante por proporcionar à mistura asfáltica um esqueleto mineral resistente, estável e com boa adesividade ao ligante. No entanto, é necessário um cuidado especial quanto ao potencial expansivo desse material. Já o uso dos aditivos, especialmente o Rediset, permitiu a produção de misturas mornas sem o comprometimento da trabalhabilidade da massa asfáltica e da qualidade do produto final, apesar de terem sido observados desempenhos mecânicos ligeiramente inferiores às misturas a quente. Dessa forma, uma vez que a questão da expansibilidade esteja sob controle, o uso de misturas mornas com escória de aciaria mostra-se como uma solução tecnicamente viável, que pode ser considerada também uma forma promissora de tornar a pavimentação mais sustentável.
Abstract: In the last decades, the growth of an environmental awareness in society has influenced the way in which the various areas of industry develop their activities. The paving sector, for instance, has been looking for alternatives that allow more efficient and sustainable ways of production, with lower costs and no loss of quality. Among these alternatives are the use of steel slag as aggregates and the reduction of the production temperature of asphalt mixtures by means of warm mix technologies. Based on these, this research aimed to analyse the behaviour of hot and warm mixes produced in laboratory with different aggregates compositions of limestone and/or Linz-Donawitz steel slags. For the warm mixtures it was considered two types of additives: HUSIL, which uses the principle of foaming asphalt, and Rediset® LQ, which is a surfactant product. The study was divided in four main parts: characterization of the materials, analysis of mixtures with different compositions of limestone and steel slag aggregates, study of compaction at three different temperatures and mechanical characterization. Up to four different percentages of each additive (between 0,4% and 0,75% for Rediset® and from 0,5% to 2% for HUSIL) and eight different compositions of limestone and slag aggregates were studied. Six mixtures were evaluated by means of Marshall stability, indirect tensile, resilient modulus, moisture damage, static creep and fatigue tests. Three of these mixes were composed only of limestone aggregates and three had coarse aggregates of steel slag, of which two were hot mixtures and four were warm (with a reduction of 20ºC). For two of the warm mixes it was added 1% of HUSIL and for the other two, 0,5% of Rediset®LQ. The results indicated that the mixtures were satisfactory, meeting the common requirements for asphalt surface layers. It was noticed that the usage of coarse aggregates of steel slag provided to the asphalt mixtures a resistant and stable mineral skeleton, that also have a good adhesion to the binder. However, special care is necessary regarding the expansive potential of this material. The use of additives, especially Rediset®, allowed the production of warm mixes without compromising its workability and final quality, although it was observed for this mixtures slightly worse mechanical performances than for hot mixes. Hence, once the issue of volumetric instability is under control, the application of warm mixes with steel slag aggregates proves to be a technically feasible solution, which can also be considered a promising way to make paving more sustainable.
Informações adicionais: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018.
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Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).
Aparece nas coleções:ENC - Mestrado em Geotecnia (Dissertações)

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