Rheological evaluation of modified asphalt binder with zinc oxide nanoparticles

Autor: SOUSA NETO, Valter Ferreira de.
Přispěvatelé: LUCENA, Lêda Christiane de Figueiredo Lopes., LUCENA, Adriano Elísio de Figueiredo Lopes., RODRIGUES, John Kennedy Guedes., BRITO, Lélio Antônio Teixeira.
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron:UFCG
Popis: Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2019-04-04T18:36:01Z No. of bitstreams: 1 VALTER FERREIRA DE SOUSA NETO – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2019.pdf: 2359857 bytes, checksum: f5ff0f7032c64c7a8b4882dfc440f20a (MD5) Made available in DSpace on 2019-04-04T18:36:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VALTER FERREIRA DE SOUSA NETO – DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2019.pdf: 2359857 bytes, checksum: f5ff0f7032c64c7a8b4882dfc440f20a (MD5) Previous issue date: 2019-02-28 A fim de minimizar a deterioração prematura de revestimentos asfálticos tem-se introduzido o uso de ligantes modificados por nanomateriais, uma vez que os modificadores tradicionais (e. g. polímeros, borrachas, fíleres) apresentam limitações quanto a capacidade de melhorias de desempenho (aumento da vida útil, resistência a deformação permanente) que podem proporcionar a estes. O óxido de zinco (ZnO) é um ativador de acelerações químicas, absorvedor de UV, usado como aditivo em diversos materiais e produtos (como borrachas, cimento, lubrificantes) e recentemente tem-se estudado sua introdução em misturas asfálticas. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o efeito da incorporação nos teores de 3, 5 e 7% de nanopartículas de óxido de zinco não-modificadas (ZnO) e modificadas superficialmente (ZnO M), pelo agente silano, no ligante asfáltico (CAP 50/70). Sendo composta por 04 etapas: sintetização das nanopartículas de ZnO, análise química dos ligantes por meio da espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), realização de ensaios físicos (penetração e ponto de amolecimento) e reológicos (viscosidade rotacional, grau de desempenho (PG), fluência e recuperação sob tensões múltiplas (MSCR), varredura linear de amplitude (LAS) e curva mestra). Os resultados indicaram que a adição das nanopartículas de ZnO aumentaram o PG, a vida de fadiga e a resistência a deformação permanente do ligante, principalmente com a adição de 7% de ZnO, indicando a viabilidade técnica desta modificação ao ligante asfáltico CAP 50/70. Os ligantes com ZnO M apresentaram resultados semelhantes, porém em menores escalas, além disso aumentaram a resistência dos ligantes modificados ao envelhecimento a curto prazo RTFO, proporcionando benefícios ao ligante estudado. In order to minimize premature deterioration of asphalt coatings, the use of modified binders by nanomaterials has grown, since traditional modifiers (e.g. polymers, rubbers, fillers) have limitations on the ability to improvements performance (increased lifespan, resistance to permanent deformation). Zinc oxide (ZnO) is a chemical accelerator activator, UV absorber, used as an additive in various materials and products (such as rubber, cement, lubricants) and its introduction has recently been studied in asphalt mixtures. The objective of this research was to evaluate the effect of the incorporation of 3, 5 and 7% of zinc oxide nanoparticles, unmodified (ZnO) and surface modified (ZnO M) by silane agent, in the asphalt binder (CAP 50/70). It is composed of 04 stages: synthesis of the ZnO nanoparticles, chemical analysis of the binders by means of Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), physical (penetration and softening point) and rheological tests (rotational viscosity, performance grade (PG), multiple stress creep recovery (MSCR), linear amplitude sweep (LAS) and master curve). The results indicated that the addition of ZnO nanoparticles increased PG, fatigue life and resistance to permanent deformation of the binder, mainly with the addition of 7% ZnO, indicating the technical feasibility of this modification to the asphalt binder CAP 50/70. Binders with ZnO M presented similar results, but in smaller scales. In addition, they increased the resistance of the modified binders to the short-term aging RTFO, providing benefits to the binder studied.
Databáze: OpenAIRE
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