Avaliação da interação entre ligantes de misturas asfálticas recicladas a quente produzidas em laboratório e em usina

• Processo: 21/13836-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Infra-estrutura de Transportes
• Pesquisador responsável: Kamilla Vasconcelos Savasini
• Beneficiário: Rubens Pimenta Costabile Sagliocco
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 17/25708-7 - Reologia e química de ligantes asfálticos e bioligantes: ferramentas para a compreensão do comportamento mecânico, envelhecimento e deterioração dos revestimentos de pavimentos, AP.JP
• Assunto(s): Infraestrutura de transportes Reologia Reciclagem Mudança climática Asfalto Pavimentação Visualização volumétrica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Asfalto | Reciclagem | Reologia | Sustentabilidade | Pavimentação

Resumo

Aliada à questão econômica, com as mudanças no cenário ambiental, dadas as variações climáticas e demais impactos gerados devido à ação antrópica, o material fresado ou Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), proveniente da fresagem de revestimentos asfálticos deteriorados, demonstrou ser uma opção ambientalmente vantajosa para a restauração e construção de novas rodovias. Seu reuso proporciona a redução com gastos provenientes da compra de novos materiais, como asfaltos e agregados minerais, e do transporte desses. Ambientalmente, os benefícios podem estar relacionados à diminuição da taxa de emissão de poluentes e do consumo de combustível gerado pelos procedimentos de extração, processamento e transporte. Entretanto, a aplicação do RAP em misturas asfálticas ainda apresenta alguns pontos limitantes, principalmente para teores considerados elevados. Dificuldades em definir métodos de dosagem mais precisos acabam inibindo a maximização do uso de RAP, em função da falta de conhecimento das características do material fresado e de alguns dos mecanismos envolvidos no processo da mistura com os outros componentes da reciclagem. Assumir, por exemplo, que o ligante residual do RAP irá se misturar completamente com o ligante asfáltico novo adicionado (hipótese de full blending) ainda é uma prática comum no momento de dosar uma mistura reciclada a quente. Supor essa condição, pode levar o projetista a adotar uma quantidade insuficiente de ligante a ser adicionado à nova mistura, proporcionando um concreto asfáltico mais suscetível ao trincamento por fadiga precoce ou à desagregação da massa asfáltica. Contudo, sabe-se que a interação, que pode ocorrer entre o asfalto envelhecido reaquecido do fresado e o ligante virgem, dá-se de maneira parcial. Não existe, porém, uma metodologia consensual que permita determinar com precisão esse grau de interação. Ressalta-se, também, a importância da distinção entre os dois mecanismos envolvidos no fenômeno de interação - o grau de ativação ou Degree of Binder Activity (DoA) e o grau de interação ou Degree of Blending (DoB) - discernindo a quantidade de ligante disponível presente no RAP da eficiência de interação deste com o agente de reciclagem (AR), e como ambos podem afetar a dosagem das misturas recicladas. Com isso, o objetivo da pesquisa é avaliar o DoB entre o ligante envelhecido de diferentes materiais fresados e o AR após a preparação das misturas recicladas a quente. Para isso, diferentes tipos de RAP, previamente caracterizados, serão selecionados para a produção de misturas asfálticas recicladas a quente, em condições controladas de laboratório, considerando diferentes teores fresado. Somado a isso, serão avaliadas duas misturas recicladas, compostas por 10 e 30% de RAP, além da mistura referência, sem RAP, produzidas em uma usina volumétrica adaptada. Será utilizado o equipamento Asphalt Analyzer Rubber para extração de ligantes, com o solvente tetracloroetileno, adquirido com recursos do presente projeto de pesquisa, vinculado à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). Propôs-se três estágios de extração, para análise do que seriam consideradas as três "camadas" de ligante que recobrem os agregados. Procedimento já avaliado na Dissertação de mestrado do aluno Gustavo dos Santos Pinheiro, que integra o presente projeto de pesquisa. A solução oriunda de cada uma das etapas de extração passará pelo processo de recuperação utilizando o equipamento rotavapor. Para caracterização do comportamento reológico dos ligantes obtidos em cada estágio da extração, serão realizados ensaios de varredura de frequência e temperatura, para obtenção das propriedades viscoelásticas lineares e determinação de diferentes parâmetros reológicos. A partir desses resultados, busca-se avaliar o grau de interação entre ligantes (DoB) e também verificar as mudanças reológicas para as diferentes "camadas" dos ligantes recuperados, analisando a homogeneidade da mistura entre ligantes.(AU)