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https://hdl.handle.net/1822/40458
Título: | Analysis of physicochemical interaction between the components of asphalt mixtures with rubber |
Autor(es): | Peralta, Elvira Joana Ferreira |
Orientador(es): | Silva, Hugo Manuel Ribeiro Dias da Williams, Ronald Christopher Machado, A. V. |
Data: | 11-Jul-2013 |
Resumo(s): | Earth is full of resources; in reality there is no waste, what sometimes happens is a
lack of knowledge and ability to transform that waste into valuable materials. The present
work can be a good example of how waste can be transformed into a needed construction
material.
Asphalt is the most common binder material in road construction. However, the
need for more durable and safer road pavements requires a better understanding of
asphalt concerning its aging mechanisms, and how its characteristics can be improved by
the addition of polymers. Despite asphalt modified with crumb rubber from used tires has
been applied with great success all over the world since the sixties, the phenomena of
interaction between the asphalt and rubber are not yet fully understood.
The bio-oil produced by fast pyrolysis of organic materials is commercially
available for over a decade. This material has been mainly used as fuel, in the same way
as petroleum. However, its properties are similar to those of asphalt and it may prove to
be an excellent substitute.
In this thesis the mechanisms of aging of asphalt and its interaction with rubber
were studied, so that this knowledge could be applied to produce an alternative binder
comprising bio-oil and rubber.
Thus, the work began with the study of the effects of asphalt aging in its
rheological properties, in order to further understand and distinguish aging from changes
in the asphalt caused by the interaction with rubber, and the effect of the asphalt on
rubber particles. Processes developed for the production and investigation of various
asphalt rubber components were applied in the production and study of the bio-binder
(bio-oil rubber). This part of the work resulted in the production of a binder with
appropriate characteristics, suggesting that it would be suitable for paving in a wide range
of temperatures. Finally, this bio-binder was blended with conventional asphalt and two
mixes were designed, compacted and their characteristics studied. The results showed
that these mixes have excellent characteristics to be used in pavement construction. A terra está repleta de recursos; na realidade não há resíduos, o que por vezes falta é conhecimento e capacidade para transformar os desperdícios de uns em valiosos materiais para outros. O presente trabalho pode ser um bom exemplo desta realidade. O ligante mais comum em construção de estradas é o betume. No entanto, a necessidade de pavimentos rodoviários mais duráveis e seguros impõem um melhor conhecimento do betume no que diz respeito ao seu envelhecimento e à melhoria das suas características através da adição de polímeros. Apesar do betume modificado com granulado de borracha de pneus usados ser aplicado com grande sucesso em todo o mundo desde os anos sessenta, os fenómenos de interação entre o betume e a borracha ainda não se encontram totalmente clarificados. O bio-óleo resultante da pirólise rápida de materiais orgânicos está disponível no mercado há mais de uma década. Este material tem sido maioritariamente usado como combustível, tal como acontece com o petróleo. No entanto, este possui propriedades semelhantes ao betume e pode vir a ser um excelente substituto. Neste trabalho pretende-se estudar os mecanismos de envelhecimento do betume e a forma como este interage com a borracha de forma a poder aplicar estes conhecimentos à produção de um ligante alternativo constituído por bio-óleo e borracha. Assim, iniciou-se o trabalho pelo estudo dos efeitos do envelhecimento do betume nas suas propriedades reológicas, de forma a posteriormente compreender e distinguir o envelhecimento das alterações no betume provocadas pela interação com a borracha, assim como o efeito do betume sobre as partículas de borracha. Os processos desenvolvidos para a produção e estudo dos vários componentes do betume borracha foram aplicados na produção e estudo do bio-ligante (bio-óleo com borracha). Esta primeira parte do estudo resultou na produção de um ligante com características adequadas que sugeriam que este seria um ligante adequado para pavimentação numa larga gama de temperaturas. Por fim foi estudada a combinação deste ligante com o betume tradicional, e foram produzidas misturas que revelaram ter ótimas características para construção de pavimentos. |
Tipo: | Tese de doutoramento |
Descrição: | Tese de Doutoramento em Engenharia Civil |
URI: | https://hdl.handle.net/1822/40458 |
Acesso: | Acesso restrito UMinho |
Aparece nas coleções: | C-TAC - Teses de Doutoramento |
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