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Title: O efeito do uso de agentes rejuvenescedores encapsulados sobre a autorregeneração de misturas asfálticas.
Other Titles: The effect of using encapsulated rejuvenating agents on the self-healing of asphalt mixtures.
???metadata.dc.creator???: BARROS, Ablenya Grangeiro de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: LUCENA, Lêda Christiane de Figueiredo Lopes.
???metadata.dc.contributor.referee1???: LUCENA, Adriano Elísio de Figueirêdo Lopes.
???metadata.dc.contributor.referee2???: BRANCO, Verônica Teixeira Franco Castelo.
???metadata.dc.contributor.referee3???: HERNANDEZ, Álvaro García.
Keywords: Trincamento;Cracking;Grietas;Autorregeneração;Auto regeneración;Self-regeneration;Agentes rejuvenescedores;Rejuvenating agents;Cápsulas;Capsules
Issue Date: 28-Feb-2020
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BARROS, A. G. de. O efeito do uso de agentes rejuvenescedores encapsulados sobre a autorregeneração de misturas asfálticas. 2020. 139 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental), Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2020.
???metadata.dc.description.resumo???: O fenômeno chamado self-healing, que ocorre em misturas asfálticas, consiste na capacidade destas de fechar microtrincas de forma autônoma, promovendo ganhos para funcionalidade do revestimento asfáltico. No entanto, em campo, esse processo é normalmente muito lento para compensar a deterioração natural do pavimento. Na presente pesquisa estudou-se um método desenvolvido para intensificar a autorregeneração natural de misturas asfálticas: a incorporação de agentes rejuvenescedores encapsulados. Óleo de soja e óleo de cozinha residual foram usados como agentes rejuvenescedores, encapsulados pelo procedimento de gelificação ionotrópica de alginato na presença de cálcio. Três tipos de cápsulas foram produzidas: Tipo 1, Tipo 1 residual e Tipo 2, as duas primeiras contendo o mesmo teor de óleo, porém compostas por óleo de soja e óleo residual, respectivamente, e a terceira possuindo um maior teor de óleo de soja. As cápsulas foram caracterizadas pela sua composição química, tamanho, resistência térmica e à compressão. As cápsulas foram incorporadas em uma mistura asfáltica e o efeito dessa adição sobre o volume de vazios, a resistência à tração indireta, ao dano por umidade induzida, à deformação permanente, rigidez e à vida de fadiga foi avaliado. Ademais, estudou-se a aplicabilidade do método de ensaio de tração indireta e de fadiga por flexão de três pontos sobre fundação elástica para a avaliação da capacidade de autorregeneração das misturas, usando períodos de descanso distintos. Os resultados demonstraram que as cápsulas possuem propriedades que viabilizam sua adição nas misturas asfálticas. As adições não afetaram consideravelmente o volume de vazios e a resistência à tração, mas, de forma geral, reduziram a resistência ao dano por umidade, o módulo de resiliência, a resistência a deformação permanente e vida de fadiga. O método por tração indireta apresentou dificuldades para avaliar a capacidade de autorregeneração das misturas asfálticas. O método de fadiga por flexão de três pontos sobre fundação elástica mostrou um potencial de autorregeneração elevado para as misturas com cápsulas. Níveis de autorregeneração máximos de 138%, 193% e 147% para as misturas com cápsulas Tipo 1, Tipo 1 residual e Tipo 2, respectivamente, foram alcançados, enquanto que para a mistura sem cápsulas esse valor atingiu 52%. Portanto, destaca-se o uso das cápsulas com óleo residual por promover ganhos ambientais ao fornecer um reuso para esse resíduo. Esse sistema de intensificação da autorregeneração se mostra promissor para o desenvolvimento de um modelo de manutenção autônomo da camada de revestimento asfáltico.
Abstract: The self-healing phenomenon of asphalt mixtures consists in their capacity to autonomously close microcracks in their body and, consequently, increase the functionality of the surface course. However, in the field, this process is usually not intense enough to match the natural deterioration process. This research assessed a method developed to enhance the natural self-healing of asphalt mixtures: the addition of encapsulated rejuvenators. Soybean oil and waste cooking oil were used as rejuvenators. These oils were encapsulated by ionotropic gelation of alginate in calcium. Three types of capsules were manufactured: Type 1, Type 1 residual, and Type 2 – the first two contain the same oil content, but are composed of soybean oil and waste cooking oil, respectively, and the third is composed of a higher soybean oil content. The capsules were characterized by their chemical composition, size, thermal behavior and resistance to compression. An asphalt mixture was incorporated with the capsules and the effect of these on the void content, indirect tensile strength, water sensitivity, rutting resistance, stiffness and fatigue life of the asphalt mixture was evaluated. Also, the applicability of two methods, based on the indirect tensile and the three-point bending over elastic foundation tests, were investigated to evaluate the self-healing ability of the asphalt mixtures. Different rest periods were used in these methods. The results showed that the capsules have properties that enable their use in asphalt mixtures. The capsules did not affect significantly the volume of voids nor the indirect tensile strength of the mixture. However, its water sensitivity, resilient modulus, resistance to rutting and fatigue life decreased with the capsules’ addition. The indirect tensile-based method presented limitations to evaluate the self-healing. On the other hand, the three-point bending over elastic foundation method gives high self-healing levels for the mixtures with capsules. The maximum healing levels obtained from this method were 138%, 193%, and 147% for the mixture with capsules Type 1, Type 1 residual, and Type 2, respectively. This value was 52% for the mixture without capsules. Therefore, capsules with waste cooking oil stand out for promoting environmental gains as it provides a new use for a waste material. This self-healing intensification system is promising for the development of an autonomous maintenance model for the coating layer of asphalt pavements.
Keywords: Trincamento
Cracking
Grietas
Autorregeneração
Auto regeneración
Self-regeneration
Agentes rejuvenescedores
Rejuvenating agents
Cápsulas
Capsules
???metadata.dc.subject.cnpq???: Geotecnia
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/12676
Appears in Collections:Doutorado em Ciências Sociais.

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