Recycling of rap from different sources in stabilized mixtures for use in granular layers of pavements

Autor: Santos, Eduarda Fração
Přispěvatelé: Specht, Luciano Pivoto, Baroni, Magnos, Soares, Jorge Barbosa
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UFSM
Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
Popis: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES The recycling of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) materials generated in road restoration services is a technique that allows the preservation of financial and environmental resources. This research evalu-ated the use of two types of RAP (RAP-RS400 and RAP-BR290) in unbonding granular mixtures used in pavement base and/or sub-base layers. In addition to the RAPs, virgin aggregates from the Della Pasqua quarry, located in Itaara-RS, were used. In all, nine mixtures were produced with different grain sizes and RAP contents: four using RAP-RS400, four with RAP-BR290, and one mixture composed only of virgin aggregates, without RAP (M0-100%AV). All mixtures were submitted to tests to deter-mine their maximum measured density, maximum dry bulk density, and optimum moisture content, to enable a satisfactory molding process. The impact compaction process was used, adopting the modified energy for all molded samples. All mixtures were then submitted to Repeat Load Triaxial (RLT) tests to estimate theirs resiliences modulus (RM). The results showed that the addition of RAP generated a sig-nificant growth trend in the RM values. From the non-linear regression analysis, it was possible to de-termine parameters to estimate the MR of the mixtures for different stress levels, according to five analyzed forecast models. Then, three mixtures (M0-100%AV, M3-30%RAP-RS, and M1-100%RAP-RS) were submitted to RLT tests for evaluation of permanent deformation (PD). The results showed different performances for each stress level. The M1-100%RAP-RS mixture showed lower strains than the others for intermediate stress levels, but for higher stress levels it presented the highest strain values. From the results, it was possible to determine regression parameters to estimate PD, according to the Guimarães model, obtaining a good correlation with the experimental data. Through the results and mechanistic analysis using the MeDiNa and different levels of traffic, it is concluded that the use of RAP materials analyzed in this research in granular layers of asphalt pavements was able to improve the performance of structures, promoting durability and saving resources. However, it emphasizes the need to analyze the performance of the RAP materials for each case, as these present a high variability. Thus, researches that analyze different applications and types of materials become relevant for promoting the recycling of RAP and all the benefits that this technique can generate for society. A reciclagem de material fresado gerado principalmente em serviços de restauração em rodovias é uma técnica que permite a preservação de recurso financeiros e ambientais. Nesta pesquisa avaliou-se a utilização de dois tipos de fresado (RAP-RS400 e RAP-BR290) em misturas granulares empregadas em camadas de base e ou sub-base de pavimentos. Além dos materiais fresados foram utilizados agregados minerais virgens de riodacito, oriundos da pedreira Della Pasqua, localizada Itaara-RS. Ao todo foram produzidas nove misturas com diferentes granulometrias e teores de fresado: quatro utilizando o RAP-RS400, quatro com RAP-BR290 e uma mistura composta apenas de agregados virgens, sem adição de fresado (M0-100%AV). Todas as misturas foram submetidas a ensaios de para determinação de sua densidade máxima, máxima massa específica aparente seca e teor de umidade ótima, a fim de possibilitar o controle tecnológico da moldagem. Empregou-se o processo de compactação por impacto, adotando a energia modificada para todas as amostras. Todas as misturas foram submetidas a ensaios triaxiais para avaliação de seus módulos de resiliência (MR). Os resultados demonstraram que a adição do material fresado gerou uma tendência de crescimento significativo nos valores de MR. A partir de análises de regressão não linear foi possível determinar parâmetros para estimar o MR das misturas em diferentes níveis de tensões, de acordo com cinco modelos de previsão analisados. Em seguida, três misturas (M0-100%AV, M3-30%RAP-RS e M1-100%RAP-RS) foram submetidas a ensaios triaxiais para avaliação de deformação permanente (DP). Os resultados demonstraram desempenhos diferentes, para cada nível de tensão. A mistura M1-100%RAP-RS apresentou deformações inferiores que as demais para níveis intermediários de tensão, porém para níveis mais elevados apresentou os maiores valores de deformação. A partir dos resultados foi possível determinar parâmetros de regressão para estimativa de DP, de acordo com o modelo de Guimarães, obtendo boa correlação com os dados experimentais. Através dos resultados e análise mecanicista empregando o MeDiNa e diferentes níveis de tráfego, conclui-se que o emprego dos materiais fresados analisados nesta pesquisa em camadas granulares de pavimentos asfálticos foi capaz de melhorar o desempenho das estruturas, promovendo a durabilidade e economia de recursos. Contudo, ressalta-se a necessidade de analisar o desempenho dos materiais fresados para cada caso, pois esses apresentam uma alta variabilidade. Assim, pesquisas que analisem diferentes aplicações e tipos de materiais tornam-se relevantes para a promoção da reciclagem do fresado e todos os benefícios que essa técnica pode gerar a sociedade.
Databáze: OpenAIRE